Жасушалық ферменттер ішінен қажетті биореагенттерді анықтау

103
- белсенді  емес  жасушалар  популяциясы  іріктеліп  алынып, оларға
кездейсоқ  жолмен  ферменттер  қосылады, нəтижесінде  қажетті  белсенділіктері
көрініс  бергендері  таңдап  алынады. Сөйтіп, жасушаға  қосылған  фермент
нəтижесінде  қажетті  белсенділік  пайда  болғандықтан, дəл  осы  фермент  біздерге
қажеттісі екен деген пікір жасалынады.
Бұл  бағыттағы  ізденіс  жұмыстарының  қарқынды  түрде  жүргізіле  бастауы,
ақуыздардың құрылысы мен ондағы амин қышқылдарының орналасу реті жөніндегі
мол  деректердің  жинақталуына  байланысты  арта  түскен  болатын. Нəтижесінде
атқаратын  қызметтері  ұқсас  келетін  ақуыздардың  құрылымдық  ерекшеліктері
салыстырыла  басталды. Жүздеген  мың  табиғи  ферменттердің  шектеулі  ғана
архитиптерге, немесе  супержанұялық  типке (суперсемейство) жататындары
анықталды. Бір жанұялық типке жататын ақуыздар, ұқсас құрылым мен қызметтерге
ие  болады  жəне  олар  алыс  туыстарда  да  кездеседі. Жаңа  табылған  ферментті,
атқаратын  қызметі  бұрыннан  белгілі  ферменттің  құрылымымен  салыстыра  келе,
оның  түзілген  классификациядағы  орнын  анықтауға  болады. Алайда, ферменттің
қандай  ұялық  типке  жататынын  анықтау, тіпті  оның  амин  қышқылдық  орналасу
ретін басқа ұқсас құрылымды ферменттермен салыстыру нəтижесі де, əрдайым бұл
проблеманы  шешуге  қол  жеткізе  бермейді. Бұған  дəлел  ретінде, ферменттің
атқаратын  қызметі  оның  үш  сатылы  құрылымымен  анықталатынын  жəне  тек
бірнеше  амин  қышқылдары  ғана  алмастырылған  жағдайдың  өзінде, бұл  ақуыздың
мүлде  басқа  қызмет  атқара  бастайтынын  еске  түсірсек  жеткілікті. Бірақ  та, соңғы
жылдардағы  заманауи  компютерлік  технологияның  мүмкіндіктерін  пайдалану,
биологиялық скрининг нəтижелерінің тиімділігін арттыруға қол жеткіздірді. Соның
нəтижесінде  көптеген  пайдалы  жақтары  мол  болуы  мүмкін  деп  есептелетін
биоэнзимдерді анықтау мүмкін болып отыр.
20-суретте  жасушалық  ферменттерді  анықтауға  қажетті  үдерістердің  түрі
жинақталып берілген.
Табиғи  ферменттер  өте  тиімді  жұмыс  істегенімен, жасушаның  атқаратын
қызметі  біздердің  сұранысымызды  əрдайым  толықтай  қанағаттандыра  бермейді.
Біздер, қажетті өнімді көп мөлшерде алуды, яғни  оны өндірістік  деңгейде  өндіруді
қалаймыз. Жасушалар  болса, зат  алмасуы  үдерісі  барысында  түзілетін  өнімдерін
(метаболизм) реттеп, əрдайым  өздеріне  қажетті  мөлшерде  ғана  шығаруға
бейімделген. Жасушалардың көптеген ферменттері қыздыруға шыдамсыз жəне өмір
сүру  мерзімі  де  қысқа  болып  келеді. Сонымен  бірге, олар  өздері  катализдейтін
реакция  өнімінің  көлемі  жеткілікті  деңгейге  жеткен  уақытта, «ажыратылып  қалу»
(отключение) қасиетіне  ие. Кейбір  жағдайларда, біздерге  қажетті  қасиеттері  бар
ферменттер  табиғатта  мүлдем  болмағандықтан, оларды  басқа  ферменттерді
өзгерістерге ұшырату жолымен алуымызға тура келеді.
Ферменттердің  қалай  қызмет  атқаратындықтарының  толықтай  зерттелуі,
оларды  өздеріміздің  мақсатымызда  пайдалануымызға  мүмкіндік  беретін –
рекомбинантты  ДНҚ  технологиясын  меңгеруімізге  жол  ашты. Соның  нəтижесінде,
адамдар табиғат берген сыйды қайта құрастыру мүмкіндігіне қол жеткізді. Мысалы,
экстремалды  жағдайда (температура, құрғақшылық, РН-ортасы) тіршілік  ететін
организмдерден  ферментін  алып, бұл  ферменттердің  ерекшеліктерін  өз  мүддемізге
сай  пайдалану  əдістері  табылды. Біздер  үшін, əсіресе, табылған  ферменттің

104
əрекетінің қажетті нəрсеге бағытталуы, яғни оның əсері аумағының шектеулі болуы
қызықтырады.
20-сурет. Жасушалық ферменттерді анықтау жəне сараптау

жүктеу 4,09 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: