Oqsil strukturalarini oldindan aytish va modellashrtirish

Kurs ishi tuzilishi: kirish, xulosa, foydalanilgan adabiyotlar ro`yxatidan iborat 
bo`lib, jami 32sahifani tashkil etadi.
 
 
 
 
 

---

I BOB. Oqsil strukturalarini va uning turlari 
1.1. Oqsil strukturalarini uzatilish jarayoni va uning asosiy 
vositalari
Oqsillar turli fazoviy strukturalarga ega bo‘lib, nuklein kislota yoki aminokislota 
ketma –ketligi yordamida bu jararayonni aniqlashning iloji yo‘q. Shuning uchun, 
barcha funksional oqsillarni to‘g‘ridan to‘g‘ri ajratib olib ularning strukturasini 
aniqlash hozirgi kunda ham dolzarb vazifalardan hisoblanadi (hozirda insondagi 
oqsillarning tahminan 10% to‘liq o‘rganilgan). Shu tariqa genomikaga qo‘shimcha 
ravishda “proteomika” atamasi paydo bo‘lgan. Ilmiy nashrda proteomika atamasi 
1995 yildan boshlab paydo bo‘la boshlagan.
Organizmning hayot faoliyatida oligopeptid yoki shunchaki peptidlar deb 
nomlanuvchi kichik molekulali oqsil tabiatiga ega bo‘lgan fermentlar muxim o‘rin 
egallaydi. So‘ngi paytlarda proteome va proteomika terminlari bilan bir qatorda 
“peptidomika” atamasi ham paydo bo‘lmoqda.
Demak, yangi paydo bo‘lgan fanlarning o‘zoro bog‘liqligini quyidagicha ko‘rish 
mumkin. Uchta yangi bioligik fanni o‘zoro bog‘liqligi. 
Genomika va bioinformatika xaqida yuqorida to‘xtalib o‘tgan edik. Proteomika –
oqsillar va ularning tirik organizmdagi o‘zoro ta'sirini o‘rganuvchi fan hisoblanadi 

---

(proteom -organizmdagi barcha oqsillarning yig‘indisi) . Proteomika quyidagi 
bo‘limlarga bo‘lib o‘rganiladi: strukturaviy proteomika, funksional proteomika va 
amaliy proteomika.
Strukturaviy proteomika. Turlarning xilma-hilligi biologiyaning o‘ziga xos 
tomonlaridan biri xisoblanadi. U biologiyaning barcha tuzilmalarida ham ko‘zga 
tashlanadi (biologik turlar, morfologiya, molekulalarning kimyoviy strukturasi, 
boshqaruv jarayonlar tarmog‘i va h.k.). Bu tushunchani oqsillarga nisbatan to‘liq 
qo‘llasa bo‘ladi. Ularning tuzilishi qay darajada turli bo‘lishi xozirgi kungacha to‘liq 
o‘rganilmagan. Bitta oqsil molekulasidagi aminokislotalar soni 2 tadan bir necha o‘n 
minggacha bo‘lishi mumkin. Proteom haqida ma'lumotga ega bo‘lish uchun avval 
ularni ajratib, boshqa moddalardan tozalab olish kerak. Butun organizmdagi oqsillar 
soni katta bo‘lgani uchun odatda organizmning ma'lum qismi (organ yoki to‘qima) 
olinadi va turli usullar bilan oqsil komponenti ajratib olinadi. 200 yillik tarix 
mobaynida oqsillarni ajratishning turli tuman usullari ishlab chiqilgan –oddiy tuz 
yordamida cho‘ktirishdan tortib, bu moddalarning fizik –kimyoviy xususiyatlarni 
inobatga oluvchi zamonaviy usullargacha. Individual oqsilning toza fraksiyasi 
ajratib olinganidan keyin ularning kimyoviy strukturasi o‘rganiladi.
Strukturaviy proteomikada bir yo‘la bir nechta strukturalar aniqlanadi. Bu ishni 
amalga oshirish uchun maxsus jarayonlar sikli va unga mos qurilmalar ishlab 
chiqilgan (Proteomik tajribalar uchun qurilmalarning to‘liq yig‘ilmasi taxminan bir 
million dollarni tashkil etadi).

---

 Proteomika instrumentlari namuna tayyorlashdan tortib strukturani aniqlashgacha 
bo‘lgan laboratoriya siklini o‘z ichiga oladi. Ajratib, tozalangandan keyin ikki 
o‘lchamli elektroforez yordamida oqsillar ajratiladi. Bunda ajralish ikki yo‘nalishda 
amalga oshadi: birinchisida turli molekulyar og‘irlikka ega bo‘lgan oqsillar ajratilsa, 
boshqasida –elektr zaryadiga qarab ajraladi. Natijada maxsus tashuvchida bir xil 
guruxga kiruvchi molekulalar jamlanadi va mikroskopik dog‘lar vujudga keladi, 
bunda har bir dog‘da faqat bir xil molekulalar bo‘ladi. Dog‘larning soni bir necha 
mingni tashkil etishi mumkin, ularni tadqiq etish uchun avtomatik qurilmalardan 
foydalaniladi. So‘ngra dog‘lar tanlab olinib, ularda joylashgan moddalar murakkab 
fizik qurilma –mass-spektrometrga joylashtirib, uni yordamida har bir oqsilning 
birlamchi strukturasi aniqlanadi. 
Oqsilning birlamchi strukturasini genomika va bioinformatika usullarini qo‘llagan 
xolda ham aniqlash mumkin. Zardob albuminining to‘liq gen ketma –ketligi 610 ta 
aminokislota qoldig‘ini kodlovchi 1830 azot asoslaridan tashkil topgan. Ushbu gen 
barcha qolgan genlar singari ATG kodonidan boshlanadi. Bu kodon metioninni 
sintezlaydi va birorta stop-kodon bilan yakunlanadi, yuqoridagi xolatda TAA. Shu 
tariqa 609 ta qoldiqdan iborat struktura kodlanadi. Ammo bu strukturani to‘liq 
albumin molekulasi deb bo‘lmaydi. Undagi boshlang‘ich 24 aminokislota qoldig‘i 
signal peptidlari deb yuritilib, molekulaning yadrodan sitoplazmaga chiqishida 
uzilib tushadi, shundan keyin albumin strukturasi shakllanadi. Natijada mazkur 
molekula 385 aminokislota qoldig‘idan iborat bo‘lib qoladi. 

---

Insondagi zardob albuminining fazoviy (uchlamchi) strukturasi 
Ammo aminokislota ketma –ketligi fazoviy struktura xaqida ma'lumot bermaydi. 
Termodinamika nuqtai nazaridan, cho‘zilgan chiziqli struktura maqsadga muvofiq 
emas va ular har bir ketma –ketlik uchuk spesifik bo‘lgan tarzda o‘ziga xos fazoviy 
strukturani hosil qiladi, uni ikki xil fizik usul yordamida aniqlasa bo‘ladi – 
rengenostruktur taxlil va yadro magnit rezonansi usuli (YaMR-spekroskopiya). 
Rengenostruktur analiz usuli yordamida bir necha ming oqsillarning strukturasi 
aniqlangan, jumladan zardob albumini ham. Rasmda uchlamchi struktura keltirilgan 
bo‘lib, unda ikkilamchi strukturani namoyish etuvchi spiral uchastkalar ko‘rinadi.
Demak, strukturaviy genomikaning asosiy vazifasi tirik organizmlardagi barcha 
oqsillarni ajratish, tozalash, strukturalarini tahlil etishdan iborat bo‘lib, bunda ikki 
o‘lchamli elektroforez, mass-spektrometriya va bioinformatika usullaridan 
foydalaniladi.
Oqsillar bioinformatikasi. Katta miqdordagi turli–tuman oqsillarning majud bo‘lishi 
ularni o‘ziga tegishli barcha ma'lumotlar bilan birga saqlash imkonini beruvchi 
ma'lumotlar bazasini yaralishiga turtki bo‘ldi. Internet sayti orqali ko‘plab umumiy 
va maxsus ma'lumotlar bazalarini topsa bo‘ladi. Umumiy ma'lumot bazalarida 

---

ma'lum bo‘lgan barcha oqsillarga doir ma'lumotlar saqlanib,uni butun tiriklikning 
global proteomi deb atasa ham bo‘ladi. Bu kabi ma'lumotlar bazasiga SwissProt-
TrEMBL (shveysariya –germaniya)ni misol qilib keltirish mumkin, unda analitik 
usullar yordamida anniqlangan 200 000dan ortiq va yana 2 mln.ga yaqin nuklein 
kislotalar translyasiyasi yordamida aniqlangan oqsil ketma –ketliklari to‘g‘risida 
ma'lumotlar saqlanadi.
Global proteomda joylashgan molekulalarning asosiy qismini funksional faollikning 
spesifik spektoriga ega bo‘lgan, o‘rtacha 50 ta aminokislotalardan tashkil topgan, u 
qadar yirik bo‘lmagan harakatchan oqsillar tashkil etadi. Ular oligopeptidlar yoki 
shunchaki peptidlar deb nomlanadi. Global peptidomlar uchun EROP (Endogenous 
Regulatory Oligo Peptides (endogen boshqariluvchi oligopeptidlar