Практикалық жұмыс №1
жүктеу/скачать 1,33 Mb.
|
| Ақуыз фолдингі. Фолдинг-бұл полипептидті тізбекті дұрыс үш өлшемді кеңістіктік құрылымға салу процесі. Фолдингті қамтамасыз ету үшін шаперон деп аталатын қосалқы белоктар тобы қолданылады. Олар қоныстанған ақуыздардың бір-бірімен өзара әрекеттесуін болдырмайды, ақуыздардың гидрофобтық учаскелерін цитоплазмадан оқшаулайды және оларды молекуланың ішіне "алып тастайды", ақуыз домендерін дұрыс орналастырады. Шаперондар құрылысы мен функциясы бойынша гомологиялық ақуыздардан тұратын, экспрессия сипаты мен клетканың әр түрлі компартенттерінде бар.
Амин қышқылдарының орналасу реті ақуыз молекуласының пішінін анықтайтын жалғыз белгі емес. Жасушада ақуыздың фолдингіне белсене қатысатын арнаулы молекулалар да болады. Осындай ақуыз фолдингіне қатысатын молекулалар жиынтықтарын бірнеше типтерге бөледі. Мысалы, ақуыз фолдингіқарқынын арттыратын молекулалар – фолдинг катализаторлары деп аталса, ақуыз пішінін өзгертуге ат салысатындары – фолдинг шаперондары делінеді. Осындай шаперондік роль атқаратын молекулаларының төрт типі белгілі: 1.Ақуыздардың дұрыс фолдингін қамтамасыз ететін молекулалар (фолдингшаперондары – folding chaperones) 2. Жартылай ұйыған ақуыз молекуласын білгілі бір қалыпта ұстап тұру үшін жаратылған молекулалар (ұстап тұрғыш шаперондар - holding chaperones) 3.Дұрыс емес пішінді ақуыздарды айналдыратын шаперондар (дезагрегациялаушы шаперондар – disaggregating chaperones) 4. Жасушалар мембраналары арқылы тасымалданатын ақуыздарға ілесетін шаперондар (секреторлық шаперондар – secretory chaperones). Фолдинг-шаперондары ақуыздардың дұрыс конформация қабылдауына көмектеседі. Олардың көбісі кішігірім қанттық немесе петидтік негіздерден тұрады. Фолдиг шаперондары молекулаларының атқаратын қызметтеріне түсіндірме жасау үшін, зауыттағы жинау конвейерінің жұмыс істеу ретін мысалға келтірейік. Айталық, қандай да бір қондырғының жиналуы барысында, олардың бөлшектерінің қозғалмай тұруы үшін, қатырма (фиксатор) ретінде арнайы тартқыштар, бекіткіштер, скобалар сияқты қосалқы заттар қолданылады. Қондырғыны жинастырудың келесі кезеңінде, жаңағы қосалқы заттар қажетсіз болып қалып, қондырғының басқа бір бөлігін бекіту үшін қажет болатын қосымша заттар (қысқыштар, жапсырғыштар, түйрегіштер жəне т.б. тəрізді) пайдаланылуы мүмкін. Көлемі шағын келетін фолдинг-шаперон молекулалары, ақуыз синтезі конвейерінде жүретін əртүрлі кезеңдерінде осындай лайықты қызметтерін атқарып отырады. Егерде ақуыздар қажетті пішіндерін алмаған болса, бұл шаперондардың тиісті қызметтерін атқармағандығын білдіреді жəне қосындылар (включений) деп аталатын ерімейтін агрегаттар түрінде жинақтала береді. Жасуша құрамында су мөлшері көп болатыны белгілі. Мұның ішіндегі молекулалар көбінесе зарядталған, яғни гидрофильді болып келсе, ал зарядталмағандары гидрофобты деп аталады. Ұзына бойына тізбектеле орналасқан ақуыз құрылымында гидрофильді бөліктері мен гидрофобты тұстары да кездеседі. Сулы орта жағдайында ақуыздың гидрофобты жасушалы бөлігі ақуыз молекуласының ішкі жағына қарай ығысып, сырт жаққа гидрофильді бөліктерін қояды жəне олар су молекулаларымен əрекетке түседі. Көлемі шағын келетін фолдинг-шаперон молекулаларының негізгі қызметтері – ақуыздың гидрофобты бетімен əрекетке түсу арқылы оларды зарядтау, немесе керісінше – қажетті жағдайда зарядталған бөліктерін бүркеу арқылы ақуыздардың дұрыс пішінге ие болуларын қамтамасыз ету. Ұстап тұрғыш шаперондар, фолдинг шаперондары босап, ақуыздармен өз қызметтерін бастағанға дейін, ақуыздарды тұтып-сақтап тұратын резервуар қызметін атқарады. Ұстап тұрғыш шаперондары, жасуша ішіндегі жағдай ақуыздың дұрыс фолдингін қамтамасыз ете алатын дəрежеге жеткенше, ақуыздарға қажетті химиялық жəне жылулық ортаны жасап тұрады. Бұл, жасушаның ақуыздың қате фолдингінің жүрмеуін қамтамасыз ету үшін пайдаланатын механизмдерінің біреуі. Екінші механизмі дезагрегациялаушы шаперондарды пайдалануға байланысты. Дезагрегациялаушы шаперондар қате фолдинг жүрген ақуыздарды (дұрыс түзілмеген) рефолдинг (қайта шешу) қызметін атқарады. Олар жасушадағы дұрыс түзілмеген ақуыздарды бақылап, қажетсіз өнімдерден тазарту (утилизация) қызметін атқарады. Осындай механизмнің бар болғанымен, жасушада ақуыздардың белгілі бір пайызы қажетсіз қалдық қосындылары (включений) ретінде жиналып қалады. Мұндай қалдықтар жасушада кішігірім тығыз түйіршіктер ретінде байқалып тұрады. Төменде жасушаның ақуыз түзілуіндегі, ақуыздың дұрыс фолдингі жəне олардың ыдырау үдерістерінде өтетін іс-қимылдарының барысы беріледі: 1. Ақуыздың түзілуі қоршаған орта жағдайлары мұны қажет еткен жағдайда ғана жүреді. 2. Көптеген гендер бірнеше ақуыздарды коделейді. ДНҚ матрицасында синтезделетін мРНҚ өте көптеген кодондарға ие болуы мүмкін, сондықтан дұрыс құрылымды ақуызы түзілуі үшін ол «редакциялануы» қажет. 3. мРНҚ жасушалық ферменттер арқылы «редакцияланады». 4. Пайда болған ақуыздар, қоршаған ортаның жағдайы ақуыздың дұрыс фолдингін қамтамасыз ете алғанға дейін, арнаулы шаперондармен тұтылып тұрылады. 5. Фолдинг-шаперондары ақуыздардың дұрыс фолдингі үшін қажет. 6. Егерде ақуыз фолдингі дұрыс жүрмеген болса, дезагрегациялаушы шаперондары оларды жазып (ашып), қайтадан дұрыс конформация алуына мүмкіндік жасайды. 7. Көптеген ақуыздар мембранаға тіркесу үшін, рефолдингке ұшырауы қажет болады. 8. Секреторлық шаперондары жасушадан шығарылуы алдында, ақуыз құрамына кіретін арнайы амин қышқылдық ретімен байланысуы қажет. 9. Қартайған немесе қате фолдингі жүрген ақуыздары, убиквитиндермен тіркеседі жəне протеасоманың қатысуымен ыдыратылады. жүктеу/скачать 1,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|