I bob. Oqsil strukturalarini va uning turlari

N- aminokislota terminali tahlili (1-rasm)
 
Sangerning peptid guruhini tahlil qilish usuli: A derivatizatsiya N- bilan terminali tugatish Sanger reaktivi (DNFB), B dinitrofenil peptidning umumiy kislota gidrolizi
Qaysi aminokislota hosil bo'lishini aniqlash N-terminus a peptid zanjir ikki sababga ko'ra foydalidir: peptid bo'laklari ketma-ketligini butun zanjirga tartiblashda yordam berish va birinchi tur Edman degradatsiyasi ko'pincha iflosliklar bilan ifloslangan va shuning uchun aniq aniqlik bermaydi N-terminal aminokislota. Uchun umumlashtirilgan usul N- aminokislota terminali tahlili quyidagicha:

1. 
   Peptidni terminal aminokislotani tanlab belgilaydigan reaktiv bilan reaksiyaga kiriting.
   
2. 
   Oqsilni gidroliz qiling.
   

Aminokislotani xromatografiya va standartlar bilan taqqoslash orqali aniqlang.
Terminal aminokislotalarni belgilash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan juda ko'p turli xil reagentlar mavjud. Ularning barchasi omin guruhlari bilan reaksiyaga kirishadi va shu sababli lizin kabi aminokislotalarning yon zanjiridagi amin guruhlari bilan ham bog'lanadi - shu sababli to'g'ri joy tanlanganligini ta'minlash uchun xromatogrammalarni izohlashda ehtiyot bo'lish zarur. Eng keng tarqalgan reaktivlardan ikkitasi Sanger reaktivi (1-ftor-2,4-dinitrobenzol) va kabi dansil hosilalari dansil xlorid. Fenilizotiyosiyanat, Edman degradatsiyasi uchun reaktivdan ham foydalanish mumkin. Xuddi shu savollar aminokislota tarkibini aniqlashda bo'lgani kabi amal qiladi, faqat dog 'kerak emas, chunki reaktivlar rangli hosilalarni hosil qiladi va faqat sifatli tahlil talab qilinadi. Shunday qilib, aminokislota faqat standart bilan taqqoslaganda, xromatografiya kolonkasidan chiqarilishi shart emas. Shuni ham hisobga olish kerakki, har qanday omin guruhlari markalash reagenti bilan reaksiyaga kirishganligi sababli, ion almashinadigan xromatografiyadan foydalanish mumkin emas va yupqa qatlamli xromatografiya yoki yuqoribosimli suyuqlik xromatografiyasi o'rniga ishlatilishi kerak.
Mavjud bo'lgan usullarning soni C-terminali aminokislotalar tahlili mavjud bo'lgan N-terminalli tahlil usullaridan ancha kichikdir. Eng keng tarqalgan usul - qo'shish karboksipeptidazalar oqsil eritmasiga, ma'lum vaqt oralig'ida namunalar oling va vaqtga qarab aminokislotalar konsentratsiyasining uchastkasini tahlil qilib, terminal aminokislotani aniqlang. Ushbu usul polipeptidlar va oqsil bloklangan N termini holatida juda foydali bo'ladi. C-terminal sekvensiyasi DNK sekanslaridan bashorat qilingan oqsillarning birlamchi tuzilmalarini tekshirishda va ma'lum bo'lgan kodon sekanslaridan gen mahsulotlarini translyatsiyadan keyingi qayta ishlashini aniqlashda katta yordam beradi.
  Asosiy maqola: Edman degradatsiyasi
The Edman degradatsiyasi oqsillarni ketma-ketligi uchun juda muhim reaktsiya, chunki u oqsilning buyurilgan aminokislota tarkibini topishga imkon beradi. Avtomatlashtirilgan Edman sekvensionlari hozirda keng qo'llanilmoqda va peptidlarni taxminan 50 ta aminokislotalarga qadar ketma-ketlik qilishga qodir. Edman degradatsiyasi bilan oqsilni ketma-ketligi uchun reaktsiya sxemasi quyidagicha; keyinchalik ba'zi qadamlar ishlab chiqilgan.

1. 
   Har qanday sindirish disulfidli ko'priklar a bilan oqsilda kamaytiruvchi vosita kabi 2-merkaptoetanol. A himoya guruhi kabi yod sirka kislotasi aloqalarning qayta shakllanishiga yo'l qo'ymaslik uchun kerak bo'lishi mumkin.
   
2. 
   Agar bir nechta bo'lsa, oqsil kompleksining alohida zanjirlarini ajratib oling va tozalang.
   
3. 
   Har bir zanjirning aminokislota tarkibini aniqlang.
   
4. 
   Har bir zanjirning terminal aminokislotalarini aniqlang.
   
5. 
   Har bir zanjirni 50 ta aminokislota ostida bo'laklarga bo'ling.
   
6. 
   Parchalarni ajratib oling va tozalang.
   
7. 
   Har bir fragmentning ketma-ketligini aniqlang.
   
8. 
   Boshqa dekolte naqshini takrorlang.
   
9. 
   Umumiy oqsilning ketma-ketligini tuzing.
   

Taxminan 50-70 aminokislotadan uzunroq bo'lgan peptidlarni Edman degradatsiyasi bilan ishonchli ravishda ketma-ket qilib bo'lmaydi. Shu sababli, uzun protein zanjirlarini kichik bo'laklarga ajratish kerak, keyinchalik ularni alohida-alohida tartiblash mumkin.


XULOSA
Mavjud oqsillarni (fermentlar, antitelalar, hujayra retseptorlari) xususiyatlarini yaxshilash va tabiatda mavjud bo'lmagan yangi oqsillarni yaratish uchun oqsil muhandisligi texnologiyasidan (ko'pincha rekombinant DNK usuli bilan birgalikda) foydalaniladi. Bunday oqsillar dori vositalari, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash va sanoat ishlab chiqarishini yaratish uchun ishlatiladi.
Hozirgi vaqtda oqsil muhandisligining eng mashhur qo'llanilishi "ekologik toza" sanoat jarayonlarini ishlab chiqish uchun fermentlarning katalitik xususiyatlarini o'zgartirishdir. Atrof-muhit nuqtai nazaridan fermentlar sanoatda qo'llaniladigan barcha katalizatorlar ichida eng maqbul hisoblanadi. Bu biokatalizatorlarning suvda erishi va neytral pH bo'lgan muhitda va nisbatan past haroratlarda to'liq ishlash qobiliyati bilan ta'minlanadi. Bundan tashqari, ularning yuqori o'ziga xosligi tufayli, biokatalizatorlardan foydalanish ishlab chiqarishning juda kam kiruvchi qo'shimcha mahsulotiga olib keladi. Kimyo, to‘qimachilik, farmatsevtika, sellyuloza-qog‘oz, oziq-ovqat, energetika va zamonaviy sanoatning boshqa sohalarida biokatalizatorlardan foydalangan holda ekologik toza va energiya tejaydigan sanoat jarayonlari uzoq vaqtdan beri faol joriy etilgan.
Biroq, biokatalizatorlarning ba'zi xususiyatlari ba'zi hollarda ulardan foydalanishni qabul qilib bo'lmaydi. Masalan, ko'pchilik fermentlar harorat ko'tarilganda parchalanadi. Olimlar bunday to'siqlarni engib o'tishga va oqsil muhandislik texnikasidan foydalangan holda og'ir ishlab chiqarish sharoitida fermentlarning barqarorligini oshirishga harakat qilmoqdalar.
Sanoat dasturlariga qo'shimcha ravishda, oqsil muhandisligi tibbiyot ishlanmalarida o'zining munosib o'rnini topdi. Tadqiqotchilar viruslar va mutant o‘simtalarni keltirib chiqaruvchi genlar bilan bog‘lanib, ularni zararsiz holga keltiradigan oqsillarni sintez qilishmoqda ; yuqori samarali vaktsinalar yaratish va ko'pincha farmatsevtika preparatlari uchun maqsad bo'lgan hujayra yuzasi retseptorlari oqsillarini o'rganish. Oziq-ovqat mahsulotlarini yaxshilash bo'yicha olimlar o'simlik oziq-ovqatlarini, shuningdek, jelleştirici moddalarni yoki quyuqlashtiruvchi moddalarni saqlaydigan oqsillarning sifatini yaxshilash uchun protein muhandisligidan foydalanadilar.
O'zgartirilgan oqsilni olish uchun kombinatoryal kimyo usullari qo'llaniladi va yo'naltirilgan mutagenez - aminokislotalar ketma-ketligida ma'lum o'zgarishlarga olib keladigan kodlovchi DNK ketma-ketliklarida o'ziga xos o'zgarishlarni kiritish. Istalgan xossalarga ega bo'lgan oqsilni samarali loyihalash uchun oqsilning fazoviy tuzilishini shakllantirish qonuniyatlarini bilish, uning fizik-kimyoviy xususiyatlari va funktsiyalari bog'liqligini bilish kerak, ya'ni oqsilning birlamchi tuzilishi qanday ekanligini bilish kerak. , uning har bir aminokislota qoldig'i oqsilning xususiyatlari va funktsiyalariga ta'sir qiladi. Afsuski, ko'pchilik oqsillar uchun uchinchi darajali tuzilma noma'lum, kerakli xususiyatlarga ega bo'lgan oqsilni olish uchun qaysi aminokislotalar yoki aminokislotalar ketma-ketligini o'zgartirish kerakligi har doim ham ma'lum emas. Allaqachon, kompyuter tahlilidan foydalanadigan olimlar aminokislotalar qoldiqlari ketma-ketligi asosida ko'plab oqsillarning xususiyatlarini taxmin qilishlari mumkin. Bunday tahlil kerakli oqsillarni yaratish tartibini sezilarli darajada soddalashtiradi. Shu bilan birga, kerakli xususiyatlarga ega modifikatsiyalangan oqsilni olish uchun ular asosan boshqa yo'l bilan boradilar: ular bir nechta mutant genlarni oladi va ulardan birining kerakli xususiyatlarga ega bo'lgan protein mahsulotini topadi
Protein muhandisligini qo'llashning yana bir sohasi kimyoviy va biologik hujumlar uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan moddalar va mikroorganizmlarni zararsizlantirishi mumkin bo'lgan oqsillarni yaratishdir.
Masalan, gidrolaza fermentlari asab gazlarini ham, qishloq xo'jaligida ishlatiladigan pestitsidlarni ham zararsizlantirishga qodir. Shu bilan birga, fermentlarni ishlab chiqarish, saqlash va ishlatish atrof-muhit va inson salomatligi uchun xavfli emas.