Кимёда физикавий усуллар

II.Оптик бурилиш дисперсияси (ОБД) ва айланма
дихроизмнинг (АД) биополимерлар тузилишини
ўрганишда ишлатилиши
+утбланган нур оптик хромофор тутган муҳитдан ўтганда оптик активликнинг асоси бўлган икки ҳодисага учрайди. Биринчиси, ясси қутбланган нур таркибининг айлана бўйича ўнгга ёки чапга турлича тарқалиш тезлигига эга бўлиши билан изоҳланиб бу жараён қутбланиш текислигига нисбатан бурилиши билан ифодаланади ва уни тўлқин узунлиги билан боғлиқлигини кўрсатадиган эгри чизиқ бурилиш дисперсия спектри деб номланади. Иккинчи ҳодиса эса фақат айрим тўлқин узунликлари соҳасида рўй бериб, буни айланма дихроизм деб номланади. Бунда ясси қутбланган нур таркиблари ўнгга ва чапга турлича ютилади. Е ларнинг турлича қийматларининг айирмасини дихроизм ютилиши, Е ни эса эллипсоидлик қиймати деб номланади ва уни тўлқин узунлиги билан орасидаги боғлиқликни кўрсатадиган эгри чизиқ айланма дихроизм спектри деб айтилади.
Оптик активлик назарияси фақат айланма дихроизм спектри бўйича оқсил тузилишини аниқ билишга имкон бермайди. Оқсил молекуласини ўрганишдаги қийин-чиликлардан бири полипептид занжири турли хил конформацияларда бўлишидир, олинган спектр эса ўртача ҳолатдаги конформациянинг спектрига мос келади. Шунинг учун, биополимерларнинг тузилшини ушбу оптик услублар билан ўрганиш учун рентген-тузилиш анализи билан тузилиши аниқ бўлган модданинг оптик бурилиш дисперсияси ва айланма дихроизм спектрлари олинади, аммо рентгеннинг берган маълумоти биополимерларнинг кристаллик ҳолатидаги тузилиши ҳақида маълумот берганлиги учун, оптик спектрларда эса модда эритма ҳолатида олинганлиги сабабли айрим ҳолатларда бу физикавий усуллардан олинган маълумотлар бир-бирига мос келмаслиги мумкин.
Оқсил молекуласининг иккиламчи тузилишини аниқлаш учун моделли полипептидларнинг ОВД ва АД спектрлари олинади. Моделли полипептидлар учун битта конформация тегишли бўлиб, уларнинг тузилиши рентген ёрдамида тасдиқланган бўлади.
Оқсиллар учун асосий (ягона) нусхали моддалар сифатида поли-L—лизиннинг уч хил шакли: —спираль, —тузилиши ва тартибсиз йиғилган шакллари олинади. Бу шаклларнинг ОБД ва АД спектрлари 66-расмда кўрсатилган. Агар оқсил молекуласида бошқача конформациялар бўлмаса, яъни спектрга аминокислоталар ён занжири таъсир этмаса, шу учта конформацияларнинг аралашмасидан ташкил топган оқсилга тегишли эгри чизиқни оддий графикли қўшиш орқали ҳисоблаш мумкин. Рентген—тузилиш анализи ёрдамида тузилиши маълум бўлган миоглобиннинг кузатилган ва ҳисобланган АД эгри чизиқлари 67-расмда ифода этилган.

66-расм. Поли-L-лизиннинг -спиралли (1), ()-тузилиши (2) ва тартибсиз йиғилганлик (3) конформацияларининг оптик бурилиш дисперсияси (А) ва айланма дихроизм спектрлари(Б).

67-расм. Миоглобиннинг кузатилган (—) ва ҳисобланган (...) АД эгри чизиқлари.

Номаълум оқсил моддаларнинг тузилишида юқоридаги учта шаклли конформацияларнинг ҳиссасини ҳисоблаш ишлари мураккаб бўлиб, ҳисобларни ЭҲМ ларда олиб борилади ва эгри чизиқ тузилишга тадбиқ этилади, аммо кўп ҳолларда кузатилган билан ҳисобланганлар бир-бирига тўғри келмайди. Бунга асосий сабаб спектрнинг ҳосил бўлишига ён томондаги ароматик гурухлар, дисульфид кўприклари ва занжирнинг узунлиги ва пептид боғларининг конформацияси (,  ва тартибсиз шаклларда бўлиши) таъсир этади. Уларни ўрганиш натижасида қуйидаги хулосаларга келинган:

1. -Спиралли тузилишга эга бўлган оқсилларнинг спектри бир хил бўлмайди. Бунга асосий сабаб ароматик бўлмаган ён гурухларнинг пептид боғларига оз бўлса ҳам таъсири бўлиб, бундай -спиралли тузилиш вақти вақти билан ўзгаради, бу ҳолат айниқса аминокислоталар орасида водород боғи ҳосил бўлиши натижасида кузатилади.
2. Узун занжирли гомополипептидларда айланиш кучи кичик занжирникига ўхшаш эмас. -спиралли оқсил қисмлари учтадан йигирматагача аминокислотани ташкил этади.
3. Тартибсиз тузилишга эга бўлган ҳамма стандарт моддалар тўла тартибсизлик тузилишига эга бўлмаслиги мумкин.
4. Рентген-тузилиш анализи ёрдамида модел моддалар сифатида ишлатиладаган синтетик полипептидларга тегишли бўлмаган тузилишлар оқсилларда топилган.
5. Фенилаланин, тирозин, гистидин ва триптофанларнинг ён занжиридаги айрим конформациялар АД спектрига маълум ҳисса қўшиши мумкин. Шундай аминокислоталардан ташкил топган полимерлар спектрлари ароматик халқа тутмаган аминокислотали полимерлар спектрларидан фарқ қилади.
6. Цистиннинг дисульфид кўприклари худди инсулиндагига ўхшаш пептид гурухининг ютилишига боғланмаган ҳолдаги АД ютилишини беради.
7. Молекулада оқсилга хос бўлмаган гурухларнинг бўлиши (масалан, гемоглобиндаги гем молекуласи) ҳам спектрга таъсир этади.
Умуман ОВД ва АД оқсиллардаги спиралли тузилиш миқдорини аниқлашда ишлатилади. 16-жадвалда АД ва рентген ёрдамида оқсиллардаги -спиралли тузилишнинг таққосланган қийматлари келтирилган.
16-жадвал
Айрим оқсиллардаги -тузилиш миқдори.

Оқсил номи	-тузилиш миқдори, %
	АД	Рентген тузилиш анализи