Proteinlar peptid bog'i bilan zanjirda bog'langan alfa-aminokislotalardan tashkil topgan yuqori molekulyar organik moddalar

1.1 Tadqiqot tarixi

Protein 250 yil oldin kimyoviy tadqiqot ob'ektlaridan biri edi. 1728 yilda italyan olimi Yakopo Bartolomeo Bekkari bug'doy unidan birinchi protein preparati - kleykovina oldi. U kleykovinani quruq distillashdan o'tkazdi va bu distillash mahsulotlari ishqoriy ekanligiga ishonch hosil qildi. Bu o'simlik va hayvonot dunyosi moddalarining tabiati birligining birinchi isboti edi. U 1745 yilda o'z ishining natijalarini nashr etdi va bu oqsil haqidagi birinchi qog'oz edi.

18-asr va 19-asrning boshlarida o'simlik va hayvonlarning oqsil moddalari qayta-qayta tasvirlangan. Bunday tavsiflarning o'ziga xos xususiyati bu moddalarning yaqinlashishi va ularni noorganik moddalar bilan taqqoslash edi.
Shuni ta'kidlash kerakki, o'sha davrda, hatto elementar tahlil paydo bo'lishidan oldin, turli manbalardan olingan oqsillar o'xshash xususiyatlarga ega bo'lgan alohida moddalar guruhidir, degan fikr mavjud edi.
1810 yilda Jozef Gey-Lyussak va Lui Tenard birinchi marta oqsillarning elementar tarkibini aniqladilar. 1833-yilda J.Gey-Lyusak azotning oqsillarda boʻlishi shart ekanligini isbotladi va tez orada turli oqsillardagi azot miqdori taxminan bir xil ekanligi koʻrsatildi. Shu bilan birga, ingliz kimyogari Jon Dalton oqsillarning birinchi formulalarini chizishga harakat qildi. U ularni juda oddiy moddalar sifatida ifodaladi, lekin ularning bir xil tarkibdagi individual farqlarini ta'kidlash uchun u endi izomerik deb ataladigan molekulalarni tasvirlashga murojaat qildi. Biroq, izomeriya tushunchasi Dalton davrida hali mavjud emas edi.
Strukturadan oldingi organik kimyoning eng keng tarqalgan nazariyalaridan biri radikallar nazariyasi, bog'liq moddalarning o'zgarmas komponentlari edi. 1836 yilda gollandiyalik G. Mulder barcha oqsillar tarkibida bir xil radikalni o'z ichiga olishini taklif qildi, uni u protein deb ataydi (yunoncha "men etakchilik qilaman", "men birinchi o'rinni egallayman" so'zidan).
19-asrning oʻrtalarida oqsillarni ajratib olish, ularni tozalash va neytral tuzlar eritmalarida ajratib olishning koʻplab usullari ishlab chiqildi. 1847 yilda K.Rayxert oqsillarning kristallar hosil qilish qobiliyatini kashf etdi. 1836 yilda T. Shvann oqsillarni parchalovchi ferment - pepsinni topdi. 1856 yilda L. Korvisar yana bir shunga o'xshash ferment - tripsinni kashf etdi. Ushbu fermentlarning oqsillarga ta'sirini o'rganish orqali biokimyogarlar ovqat hazm qilish sirini ochishga harakat qilishdi. Biroq, eng ko'p e'tibor proteolitik fermentlarning (proteazlar, yuqoridagi fermentlarni o'z ichiga oladi) oqsillarga ta'siri natijasida hosil bo'lgan moddalarga qaratildi: ularning ba'zilari asl oqsil molekulalarining bo'laklari edi (ular peptonlar deb ataladi), boshqalar proteazlar tomonidan keyingi parchalanishga duchor bo'lmagan va asrning boshidan beri ma'lum bo'lgan birikmalar sinfiga tegishli edi - aminokislotalar (birinchi aminokislota hosilasi, asparagin amid 1806 yilda, birinchi aminokislota sistin esa 1806 yilda kashf etilgan. 1810). Oqsillardagi aminokislotalarni birinchi marta 1820 yilda frantsuz kimyogari Anri Brakonno kashf etgan. U oqsilning kislotali gidrolizini qo'lladi va gidrolizatda shirin moddani topdi va uni glitsin deb ataydi. 1839 yilda oqsillar tarkibida leytsin mavjudligi isbotlandi va 1849 yilda F.Bopp oqsildan yana bir aminokislota - tirozinni ajratib oldi.
80-yillarning oxiriga kelib. 19-asrda oqsil gidrolizatlaridan allaqachon 19 ta aminokislotalar ajratilgan va oqsil gidrolizi mahsulotlari haqidagi ma'lumotlar oqsil molekulasining tuzilishi haqida muhim ma'lumotlarni o'z ichiga oladi degan fikr asta-sekin kuchayib bordi. Biroq, aminokislotalar muhim deb hisoblangan, ammo oqsilning asosiy komponenti emas.
Nemis kimyogari E.Fisher peptid nazariyasini ishlab chiqdi, u butun dunyoda umumiy e'tirofga sazovor bo'ldi.
Fisher ilgari qilinganidan keskin farq qiladigan, ammo o'sha paytda ma'lum bo'lgan barcha faktlarni hisobga olgan holda tadqiqot rejasini qurishi muhimdir. Avvalo, u oqsillar amid bog'i bilan bog'langan aminokislotalardan tuzilganligi haqidagi eng mumkin bo'lgan gipotezani qabul qildi:



Guruch. 1. Fisher bo'yicha amid bog'i.

Fisher bu turdagi bog'lanishni (peptonlarga o'xshash) peptid bog'i deb atagan. U oqsillarni peptid bog'lari bilan bog'langan aminokislotalarning polimerlari ekanligini taklif qildi. Aminokislota qoldiqlari birikmasining peptid turini isbotlash. E. Fisher quyidagi kuzatishlardan kelib chiqdi. Birinchidan, oqsillarning gidrolizi paytida ham, ularning fermentativ parchalanishi jarayonida ham turli xil aminokislotalar hosil bo'lgan. Boshqa birikmalarni tasvirlash juda qiyin va undan ham qiyinroq edi. Bundan tashqari, Fisher oqsillarning kislotali yoki asosiy xususiyatlarining ustunligi yo'qligini bilar edi, ya'ni uning ta'kidlashicha, oqsil molekulalaridagi aminokislotalar tarkibidagi aminokislotalar va karboksil guruhlar yopiq va go'yo bir-birini niqoblaydi ( oqsillarning amfoterligi, ular hozir aytganidek).

Fisher oqsil tuzilishi muammosiga yechimni ajratib, uni quyidagi qoidalarga qisqartirdi:
1) Oqsillarning to`liq gidrolizlanishi mahsulotlarini sifat va miqdor jihatdan aniqlash.
2) Ushbu yakuniy mahsulotlarning tuzilishini o'rnatish.
3) Aminokislotalarning polimerlarini amid (peptid) tipidagi birikmalar bilan sintez qilish.
4) Shu tarzda olingan birikmalarni tabiiy oqsillar bilan solishtirish.
Keyinchalik Fisherning peptid nazariyasi ko'p marta qayta ko'rib chiqilgan va to'ldirilgan.

4.