პეპტიდებში დისულფიდური ობლიგაციების პრობლემა

დისულფიდური ბმები მრავალი ცილის სამგანზომილებიანი სტრუქტურის შეუცვლელი ნაწილია.ეს კოვალენტური ბმები გვხვდება თითქმის ყველა უჯრედგარე პეპტიდსა და ცილის მოლეკულაში.

დისულფიდური ბმა იქმნება, როდესაც ცისტეინის გოგირდის ატომი აყალიბებს კოვალენტურ ერთ კავშირს ცისტინის გოგირდის ატომის მეორე ნახევართან პროტეინის სხვადასხვა პოზიციებზე.ეს ობლიგაციები ხელს უწყობს ცილების სტაბილიზაციას, განსაკუთრებით უჯრედებიდან გამოყოფილი.

დისულფიდური ბმების ეფექტური ფორმირება მოიცავს რამდენიმე ასპექტს, როგორიცაა ცისტეინების სათანადო მართვა, ამინომჟავების ნარჩენების დაცვა, დამცავი ჯგუფების მოცილების მეთოდები და დაწყვილების მეთოდები.

პეპტიდები იყო დამყნობილი დისულფიდური ბმებით

გუტუო ორგანიზმს აქვს მომწიფებული დისულფიდური კავშირის რგოლის ტექნოლოგია.თუ პეპტიდი შეიცავს მხოლოდ ერთ წყვილ Cys-ს, დისულფიდური ბმის ფორმირება მარტივია.პეპტიდები სინთეზირდება მყარ ან თხევად ფაზებში,

შემდეგ იგი იჟანგება pH8-9 ხსნარში.სინთეზი შედარებით რთულია, როდესაც საჭიროა ორი ან მეტი წყვილი დისულფიდური ბმის ჩამოყალიბება.მიუხედავად იმისა, რომ დისულფიდური ბმის ფორმირება ჩვეულებრივ სრულდება გვიან სინთეზურ სქემაში, ზოგჯერ წინასწარ ფორმირებული დისულფიდების დანერგვა ხელსაყრელია პეპტიდური ჯაჭვების დასაკავშირებლად ან გასაგრძელებლად.Bzl არის Cys დამცავი ჯგუფი, Meb, Mob, tBu, Trt, Tmob, TMTr, Acm, Npys და ა.შ., რომელიც ფართოდ გამოიყენება symbiont-ში.ჩვენ სპეციალიზირებულნი ვართ დისულფიდური პეპტიდების სინთეზში, მათ შორის:

1. მოლეკულის შიგნით წარმოიქმნება ორი წყვილი დისულფიდური ბმა და მოლეკულებს შორის ორი წყვილი დისულფიდური ბმა.

2. სამი წყვილი დისულფიდური ბმა წარმოიქმნება მოლეკულაში და სამი წყვილი დისულფიდური ბმა წარმოიქმნება მოლეკულებს შორის.

3. ინსულინის პოლიპეპტიდის სინთეზი, სადაც ორი წყვილი დისულფიდური ბმა იქმნება სხვადასხვა პეპტიდურ თანმიმდევრობას შორის

4. სამი წყვილი დისულფიდურ შეკრული პეპტიდების სინთეზი

რატომ არის ცისტეინილის ამინო ჯგუფი (Cys) ასეთი განსაკუთრებული?

Cys-ის გვერდით ჯაჭვს აქვს ძალიან აქტიური რეაქტიული ჯგუფი.ამ ჯგუფში წყალბადის ატომები ადვილად იცვლება თავისუფალი რადიკალებით და სხვა ჯგუფებით და, ამრიგად, ადვილად შეუძლიათ შექმნან კოვალენტური ბმები სხვა მოლეკულებთან.

დისულფიდური ბმები მრავალი ცილის 3D სტრუქტურის მნიშვნელოვანი ნაწილია.დისულფიდურ ხიდის ბმას შეუძლია შეამციროს პეპტიდის ელასტიურობა, გაზარდოს სიმტკიცე და შეამციროს პოტენციური სურათების რაოდენობა.გამოსახულების ეს შეზღუდვა აუცილებელია ბიოლოგიური აქტივობისა და სტრუქტურული სტაბილურობისთვის.მისი ჩანაცვლება შეიძლება იყოს დრამატული ცილის საერთო სტრუქტურისთვის.ჰიდროფობიური ამინომჟავები, როგორიცაა Dew, Ile, Val არის სპირალის სტაბილიზატორი.იმის გამო, რომ ის სტაბილიზებს ცისტეინის წარმოქმნის დისულფიდურ ბმას α-სპირალს, მაშინაც კი, თუ ცისტეინი არ ქმნის დისულფიდურ ბმებს.ანუ, ცისტეინის ყველა ნარჩენი რომ იყოს შემცირებულ მდგომარეობაში (-SH, თავისუფალი სულფჰიდრილის ჯგუფების მატარებელი), შესაძლებელი იქნებოდა ხვეული ფრაგმენტების მაღალი პროცენტი.

ცისტეინის მიერ წარმოქმნილი დისულფიდური ბმები გამძლეა მესამეული სტრუქტურის სტაბილურობისთვის.უმეტეს შემთხვევაში, SS ხიდები ობლიგაციებს შორის აუცილებელია მეოთხეული სტრუქტურების ფორმირებისთვის.ზოგჯერ ცისტეინის ნარჩენები, რომლებიც ქმნიან დისულფიდურ ბმებს, ერთმანეთისგან შორს არიან პირველადი სტრუქტურაში.დისულფიდური ბმების ტოპოლოგია არის ცილის პირველადი სტრუქტურის ჰომოლოგიის ანალიზის საფუძველი.ჰომოლოგიური ცილების ცისტეინის ნარჩენები ძალიან დაცულია.მხოლოდ ტრიპტოფანი იყო სტატისტიკურად უფრო კონსერვირებული ვიდრე ცისტეინი.

ცისტეინი მდებარეობს თიოლაზას კატალიზური ადგილის ცენტრში.ცისტეინს შეუძლია უშუალოდ სუბსტრატთან ერთად წარმოქმნას აცილური შუალედები.შემცირებული ფორმა მოქმედებს როგორც "გოგირდის ბუფერი", რომელიც ინარჩუნებს ცისტეინს შემცირებულ მდგომარეობაში.როდესაც pH დაბალია, წონასწორობა ხელს უწყობს შემცირებულ -SH ფორმას, ხოლო ტუტე გარემოში -SH უფრო მიდრეკილია ჟანგვისკენ, რათა შექმნას -SR, და R არის ყველაფერი, თუ არა წყალბადის ატომი.

ცისტეინს ასევე შეუძლია რეაგირება წყალბადის ზეჟანგთან და ორგანულ პეროქსიდებთან, როგორც დეტოქსიკანტი.