Шағын пептидтер мен олардың физиологиялық белсенділігі
Шағын пептидтердің қандай биологиялық қызметтері бар? Аминқышқылдардың ковалентті байланысуынан түзілетін ең қарапайым қосылыс дипептид болып табылады. Дипептидтің құрамы пептидтік байланыс арқылы біріккен екі аминқышқыл қалдығынан тұрады. Табиғи дипептидке мысал ретінде карнозинді келтіруге болады. Карнозин бұлшықет ұлпасында к ездеседі. Бұл қосы лы сты ң басқаш а атауы Р -ал ан и л -Ь -ги сти ди н , оған құрылымдық ерекшеліктер тән (пептидтерді жүйелі түрде белгілеу немесе но- менклатура жүйесі бойынша аминқышқылының М-ұшы дегеніміз — тізбектін соңында бос жатқан аминдік тобы бар аймақ, алғаш і№-ұшы жазылады; сонан соң тізбектің қалған бөліктері беріледі. Аминқышқылының С-ұшы дегеніміз — аминқышқылының бос жатқан карбоксил тобы бар бөлігі, ол соңында жазы- лады). Мұндағы, 0-аланин немесе ІЧ-ұшы бар аминқышқылдық бөліктің кұ- рылысы а-аминқышқылдарынан ерекшеленеді. Аты айтып тұрғандай, мұнда ам индік топ аланиннің (3-көміртегімен немесе үш інш і тұрған көміртегімен байланысқан (3.11-сурет). Глутатион, әдетте үшпептид түрінде кездеседі; оның физиологиялық маңызы өте зор, өйткені ол тотықтырғыш қосылыстарды жойып отырады. 1.9-секңиясында берілген мәліметтерді еске түсірсек, тотығу дегеніміз электрондарды жоғалту болып табылады; тотықтырғыштар электрондардың жоғалуына ықпал ететін басқа да қосылыстардың пайда болуына алып келеді (тотықтырғыш қосылыстардың бірқатары организмдер үшін өте зиян және ісік ауруын ту- дырады деп есептеледі). Глутатионның құрылымдық және байланысу реті бо- йынша аталуы ү-глутамил-Ь-цистеинилглицин болып табылады (3.12а-сурет). ү- (гамма) әрпі грек әліпбиінің үшінші әрпі болып табылады; соған сәйкес, глутаминнің жоғарыда аталған атауы молекулада үшінші тұрған көміртегі аминдік топпен бірінші байланысып тұрғанын білдіреді. Әдеттегідей, мұнда аминқышқылы М-соңынан бастап берілген. Бұл жағдайда, пептидтік байланыс түзуге глутамин қышқылының ү-карбоксил то- бы (бүйірлік тізбегіндегі карбоксил тобы) қатысады; ол цистеиннің аминдік то- бымен байланысады. Ал цистеиннің карбоксил тобы, өз кезегінде глициннің аминдік тобымен байланысқа түседі. Глициннің карбоксил тобы молекуланың екінші ұшын, яғни С-соңын құрайды. 3.12а-суретте глутатион молекуласының тотықсыздандырылған түрі берілген. Ол тотықтырғыш қосылыстармен әрекеттесіп, олардың зиянды әсерін жояды. Тотықсызданған пептидтің екі моле- куласынан глутатионның тотыққан түрі түзіледі. Атап айтқанда, екі цистеиннің қалдық бөлігіндегі —8Н топтардың арасында дисульфидтік байланыстың пайда болуы нәтижесінде глутатион тотыққан күйге ауысады (3.12ә-сурет). Тотыққан глутатионның толық құрылысы 3.12б-суретте көрсетілген. Мидың құрамынан табылып, энкефалиндер деп аталынған екі пентапеп- тидтер ауру сезімін басатын (ауру сезімін тежегіш) табиғи дәрі болып табыла- ды. Көлемі үлкен мұндай молекулаларды құрылымдық формула бойынша емес, құрамындағы аминқышқылдарының қысқаша атауымен белгілеу ыңғайлы. Аминқышқылдар тізбегін белгілеу аминқышқылдарды белгілеу жүйесімен бірдей, яғни алғаш М-соңын құрайтын аминқышқылы жазылып, соңынан С- ұшын құрайтын аминқышқылы беріледі. Жоғарыда аталған екі пептид — лей- цин энкефалин ж әне метионин энкефалин болып табылады. Олар бір-бірінен тек аминқышқылдарының С- ұштары бойынша ғана ерекшеленеді. Туг—Оіу—Сіу—Рһе—Ьеи (үш әріптік қысқа аты) Ү— О —О —Ғ— һ (бір әріптік қысқа аты) Лейцин энкефалин Туг—Оіу—Оіу—Рһе—Меі Ү — О — С — Ғ — М Метионин энкефалин Бұл п ептидтердің б ел сен діл ігі оларды ң құрамы ндағы ти розин мен фенилаланиннің ароматтық бүйірлік тізбектеріне байланысты деп есептеледі. С ондай-ақ морфин секілді есірткі заттардың үш інш і реттік құрылымы эн к еф ал и н дер дің үш ін ш і реттік құрылы мына ұқсас келеді. О сы ндай кұрылымдықұқсастықтың салдарынан есірткі заттар мидың энкефалинге жа- уап беретін рецепторларымен байланысып, оларда физиологиялық белсенділік тудырады. Бірқатар маңызды пептидтердің құрылысы циклді немесе тармақталған болып келеді. М ұндай құрылымдық ерекш еліктері бар қосылыстарға ок- си тоц ин мен вазоп р есси н өте жақсы мысал бола алады (3.13-сурет). Олардың әрқайсы сында, тотыққан глутатионның құрамындағыдай —8 — 8 — (дисульфидтік) байланыс бар. Дисульфидтік байланыс циклдік неме- се тармақталған кұрылымның түзілуіне жауапты. Аталған пептидтердің әрқайсы сы тоғы з ам инқы ш қы лы ны ң қалды ғы нан тұрады , оларды ң әрқайсысының С-ұшында амидтік топ болады (бос күйдегі карбоксил тобының орнына) және 1 мен 6 орында орналасқан цистеиннің қалдықтары арасында дисульфидтік байланыс бар. Бұл екі пептидтің арасындағы айырмашылықты айтар болсақ, окситоциннің құрамындағы изолейцин қалдығы 3, ал лей- цин қалдығы 8 болып орналасқан. Ал вазопрессиннің құрамында 3 орын фенилаланиннің қалдығынан, 8 орын аргинин қалдығынан тұрады. Аталған пептидтердің екеуі де гормондар ретінде маңызды физиологиялық қызмет атқарады (130- ж әне 132-беттердегі «Биохимиямен байланысты салалар» бөлімін қараңыз). Кейбір пептидтердің тармақталған құрылысы олардың пептидтік байланыста- ры арқылы түзіледі. Бұған Васіііш Ьгетбактериясында түзілетін тармақталған екі декапептидтерді (10 аминқышқыл қалдығынан тұратын пептидтер) жақсы мы- сал ретінде келтіруге болады. Олар грамицидин 8 және тироцидин А деп атала- ды. Бұл пептидтердің екеуі де антибиотикалық қосылыстар, олардың құрамында әдетте, көбіреккездесетін Ь-аминқышқылдарынан басқа О-аминқышкылдары болады (3.14-сурет). Оның үстіне, аталған пептидтердің екеуінде де орнитин аминқышкылы (Огп) бар. Орнитин ақуыздарда болмайды, бірақол бірнеше зат алмасу жолдарында аралық өнім ретінде қызмет атқарады (23.6-секция).