O’zbekiston respublikasi oliy ta‟lim, fan va innovatsiyalari vazirligi termiz davlat universiteti tabiiy fanlar fakulteti biologiya yo’nalishi

Oqsillarning to’rtlamchi strukturasi.
Ko’pgina oqsillar kovalentmas bog’lar bilan bir-biiriga birikkan ikkita yoki bundan ko’ra ko’proq peptid zanjirlaridan tuzilgandir. Ana shunday oqsillar muhitdagi ancha katta o’zgarishlar paytida, masalan, ozgina kislota, ishqor, gidrofob moddalar qo’shilganida, sovutilganida, shuningdek denaturasiyalovchi omillar ta’sir ettirilganida o’zlarini hosil qilgan peptid zanjirining parchalanishi memkin. Bunda eritrositlarning asosiy oqsili – gemoglobin (Nv) miosol bo’lib xizmat qilishi mumkin. U to’rtta peptid zanjiridan – ikkita L zanjir va ikkita β zanjiridan tuzilgan. Tetramer Nv tuzilishi 2L 2β formulasi bilan tasvirlanadi. Yuqorida ko’rsatilgan yo’llar bilan ta’sir o’tkazilganda tetramer gemoglobin avval 2 ta dimerga, keyin esa monomerga ham (protomerlar) parchalanadi:
2L2β Lβ+Lβ L+β+L+β
LL va ββ dimerlari ham hosil bo’lishi mumkin. Dimerlar bilan protomerlarni oqsil subbirliklari deyiladi; protomerlar eng kichik subbirliklardir. Dissotsiyani yuzaga keltirgan agentni eritmadan chiqarib tashlansa, subbirlilar birikib, yana tetromer molekulani hosil qiladi, ya’ni gemoglobin molekulalari o’z-o’zidan qaytadan yig’iladi.

2.4. Oqsil muhandisligi tushunchasi. Rivojlanish tarixi
Protein muhandisligi biotexnologiyaning foydali yoki qimmatli oqsillarni ishlab chiqish bilan shug'ullanadigan bo'limidir. Bu nisbatan yangi intizom bo'lib, oqsillarni katlama va oqsillarni o'zgartirish va loyihalash tamoyillarini o'rganishga qaratilgan.
Protein muhandisligi uchun ikkita asosiy strategiya mavjud: yo'naltirilgan protein modifikatsiyasi va yo'naltirilgan evolyutsiya. Bu usullar bir-birini istisno qilmaydi; tadqiqotchilar ko'pincha ikkalasini ham qo'llashadi. Kelajakda oqsillarning tuzilishi va funktsiyalari haqida batafsil ma'lumot, shuningdek, yuqori texnologiyadagi yutuqlar oqsil muhandisligi imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytirishi mumkin. Natijada, yangi aminokislotalarni genetik kodga kiritish imkonini beruvchi yangi usul tufayli tabiiy bo'lmagan aminokislotalarni ham kiritish mumkin .
Protein muhandisligi oqsil fizikasi va kimyo va genetik muhandislik kesishmasida paydo bo'lgan. U kerakli xususiyatlarga ega modifikatsiyalangan yoki gibrid oqsil molekulalarini yaratish muammosini hal qiladi. Bu vazifani amalga oshirishning tabiiy usuli modifikatsiyalangan oqsilni kodlovchi genning tuzilishini bashorat qilish, uni sintez qilish, klonlash va retsipient hujayralarida ifodalashdir .
Proteinning birinchi nazorat ostida modifikatsiyasi 1960-yillarning o'rtalarida Koshland va Bender tomonidan amalga oshirildi. Proteaza - subtilisinning faol markazida gidroksil guruhini sulfgidril guruhi bilan almashtirish uchun ular kimyoviy modifikatsiya usulidan foydalanganlar. Biroq, ma'lum bo'lishicha, bunday tiolsubtilisin proteaz faolligini saqlamaydi.
Kimyoviy ma'noda oqsil bir xil turdagi molekula bo'lib , u poliaminokislotalar zanjiri yoki polimerdir. U 20 turdagi aminokislotalar ketma-ketligidan iborat. Proteinlarning tuzilishini o'rgangandan so'ng, odamlar o'zlariga savol berishdi: aminokislotalarning mutlaqo yangi ketma-ketligini loyihalash mumkinmi, shunda ular odamga kerak bo'lgan funktsiyalarni oddiy oqsillarga qaraganda ancha yaxshi bajaradi? Protein muhandisligi nomi bu g'oya uchun paydo bo'ldi .
Ular XX asrning 50-yillarida bunday muhandislik haqida o'ylashni boshladilar. Bu birinchi protein aminokislotalar ketma-ketligini dekodlashdan so'ng darhol sodir bo'ldi. Dunyoning ko'plab laboratoriyalarida tabiatni takrorlash va mutlaqo o'zboshimchalik bilan berilgan poliaminokislotalar ketma-ketligini kimyoviy sintez qilishga urinishlar qilingan.
Eng muhimi, kimyogar B. Merrifild bunga erishdi. Bu amerikalik poliaminokislotalar zanjirlarini sintez qilish uchun juda samarali usulni ishlab chiqishga muvaffaq bo'ldi. Buning uchun Merrifild 1984 yilda kimyo bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan.



2-rasm Protein muhandisligining ishlash sxemasi

Amerikalik qisqa peptidlarni, shu jumladan gormonlarni sintez qila boshladi. Shu bilan birga, u avtomat - "kimyoviy robot" ni yaratdi - uning vazifasi sun'iy oqsillarni ishlab chiqarish edi. Robot ilmiy doiralarda shov-shuvga sabab bo'ldi. Biroq, tez orada uning mahsulotlari tabiat ishlab chiqaradigan narsalar bilan raqobatlasha olmasligi ma'lum bo'ldi.

Robot aminokislotalar ketma-ketligini aniq takrorlay olmadi, ya'ni bu noto'g'ri edi. U bitta zanjirni bitta ketma-ketlik bilan, ikkinchisini esa biroz o'zgartirilgan bilan sintez qildi. Hujayrada bitta oqsilning barcha molekulalari bir-biriga ideal tarzda o'xshash, ya'ni ularning ketma-ketligi mutlaqo bir xil.
Yana bir muammo bor edi. Hatto robot to'g'ri sintez qilgan molekulalar ham fermentning ishlashi uchun zarur bo'lgan fazoviy shaklni olmagan. Shunday qilib, tabiatni organik kimyoning odatiy usullari bilan almashtirishga urinish juda kamtarona muvaffaqiyatga olib keldi.
Olimlar oqsillarning kerakli modifikatsiyalarini izlab, tabiatdan o'rganishlari kerak edi. Bu erda gap shundaki, mutatsiyalar tabiatda doimo sodir bo'lib, oqsillarning aminokislotalar ketma-ketligining o'zgarishiga olib keladi. Agar u yoki bu substratni samaraliroq qayta ishlovchi zarur xossalarga ega mutantlarni tanlab olsak, u holda bunday mutantdan o'zgargan fermentni ajratib olish mumkin bo'ladi, buning natijasida hujayra yangi xossalarga ega bo'ladi. Ammo bu jarayon juda uzoq davom etadi.
Genetik muhandislik paydo bo'lganda hamma narsa o'zgardi. Unga rahmat, ular nukleotidlarning har qanday ketma-ketligi bilan sun'iy genlarni yaratishni boshladilar. Bu genlar tayyorlangan vektor molekulalariga kiritildi va bu DNKlar bakteriyalar yoki xamirturushlarga kiritildi. U erda sun'iy gendan RNK nusxasi olib tashlandi. Natijada kerakli protein ishlab chiqarildi. Uning sintezidagi xatolar chiqarib tashlandi. Asosiysi, to'g'ri DNK ketma -ketligini tanlash, keyin hujayraning fermentativ tizimi o'z vazifasini mukammal bajardi. Shunday qilib, gen muhandisligi eng radikal shaklda protein muhandisligiga yo'l ochdi, degan xulosaga kelishimiz mumkin .
XULOSA
1.Aminokislotalar qo’shilishidan hosil bo’lgan mahsulot peptid, aminokislotani bir-biriga bog’lovchi aloqa peptid bog’i deb ataladi. Peptid ikkita aminokislotadan uzilgan bo’lsa, dipeptid, uchta aminokislotadan tuzilgan bo’lsa, tri peptid, to’rtta aminokislotadan tuzilgan bo’lsa tetropeptid; ko’p aminokislotalardan tuzilgan bo’lsa polipeptid deb ataladi. Polipeptid zanjirda aminokislotalar soni 50 tadan kam bo’lsa, polipeptid, 50 tadan ko’p bo’lsa oqsillar deyiladi. Oqsillar tarkibiga qarab ikkita katta: oddiy oqsillar va murakkab oqsillarga bo’linadi.
Tarkibida faqat aminokislotalar qoldig’idan iborat bo’lgan oqsillar oddiy oqsillar deb ataladi, ya’ni ular gidrolizga uchraganda faqat erkin holdagi aminokislotalar hosil bo’ladi. Tarkibi oqsil va qo’shimcha gruppadan tashkil topgan oqsillar esa murakkab oqsillar deyiladi. Demak, bular gidrolizga uchraganda-aminokislota tabiatiga ega bo’magan moddalar ham hosil bo’ladi.
Birlamchi struktura deb aminokislota qoldiqlarining oqsilga navbatlashib borishi tarkibini (izchilligini) aytiladi. Oqsillarning ikkilamchi struktukturasi peptit asosining xossalariga bo’g’liq. Molekulasining shakli va fazoviy strukturasining xususiyatlari jihatidan oqsillar 2 gruppaga bo’linadi – globulyar va fibrilyar oqsillar. Globulyar oqsillarning ahkli kalta va uzun o’qlarining nisbati 1:50 gacha boradigan sferik yoki ellipsoid shaklga yaqin.
2. To’qimalar gomogenatlarini loaqal bittasi nishonlangan, aminokislotalar aralashmasi bilan inkubasiya qilinsa, u holda nishonning oqsilga o’tishiga qarab oqsillar biosintezini qayd qilib borish mumkin. Genlarda oqsillar aktib markazlarining tuzilishi to’g’risidagi axborot kodlangan bo’ladi, deb aytish mumkin.
3. Oqsillar o’simliklar, hayvonlar to’qimasidan, mikroorganizmlardan maxsus metodlarga ajratib olinadi. Buning uchun dastllab gomogenizatorda mayadalanadi va ekstraksiya metodidan foydalaniladi. Bundan tashqari cho’ktirish, Xromotografiya, dializ va gelfiltratsiya usullari yordamida tozalash ajratish keng yoritilgan.