ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳೊಳಗಿನ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳ ಸಮಸ್ಯೆ

ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳು ಅನೇಕ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ರಚನೆಯ ಅನಿವಾರ್ಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ.ಈ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಬಾಹ್ಯಕೋಶೀಯ ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು.

ಸಿಸ್ಟೀನ್ ಸಲ್ಫರ್ ಪರಮಾಣು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಸ್ಟೀನ್ ಸಲ್ಫರ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಇತರ ಅರ್ಧದೊಂದಿಗೆ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಏಕ ಬಂಧವನ್ನು ರೂಪಿಸಿದಾಗ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.ಈ ಬಂಧಗಳು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಂದ ಸ್ರವಿಸುತ್ತದೆ.

ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳ ಸಮರ್ಥ ರಚನೆಯು ಸಿಸ್ಟೈನ್‌ಗಳ ಸರಿಯಾದ ನಿರ್ವಹಣೆ, ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲದ ಅವಶೇಷಗಳ ರಕ್ಷಣೆ, ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಜೋಡಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳಂತಹ ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಸಿಮಾಡಲಾಗಿದೆ

ಗುಟುವೋ ಜೀವಿಯು ಪ್ರೌಢ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಾಂಡ್ ರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಕೇವಲ ಒಂದು ಜೋಡಿ Cys ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧ ರಚನೆಯು ನೇರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಘನ ಅಥವಾ ದ್ರವ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ,

ನಂತರ ಅದನ್ನು pH8-9 ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಲಾಯಿತು.ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೋಡಿ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬೇಕಾದಾಗ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧ ರಚನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ತಡವಾಗಿ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡರೂ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್‌ಗಳ ಪರಿಚಯವು ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲು ಅಥವಾ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.Bzl ಎಂಬುದು Cys ಸಂರಕ್ಷಿಸುವ ಗುಂಪು, Meb, Mob, tBu, Trt, Tmob, TMTr, Acm, Npys, ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಸಹಜೀವನದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ನಾವು ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಪರಿಣತಿ ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ:

1. ಅಣುವಿನೊಳಗೆ ಎರಡು ಜೋಡಿ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಎರಡು ಜೋಡಿ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ

2. ಅಣುವಿನೊಳಗೆ ಮೂರು ಜೋಡಿ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಮೂರು ಜೋಡಿ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ

3. ಇನ್ಸುಲಿನ್ ಪಾಲಿಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ, ವಿವಿಧ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಅನುಕ್ರಮಗಳ ನಡುವೆ ಎರಡು ಜೋಡಿ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ

4. ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್-ಬಂಧಿತ ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳ ಮೂರು ಜೋಡಿಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ

ಸಿಸ್ಟೈನ್ ಅಮಿನೊ ಗುಂಪು (ಸಿಸ್) ಏಕೆ ವಿಶೇಷವಾಗಿದೆ?

Cys ನ ಅಡ್ಡ ಸರಪಳಿಯು ಅತ್ಯಂತ ಸಕ್ರಿಯವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಈ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಗುಂಪುಗಳಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದರಿಂದಾಗಿ ಇತರ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ರಚಿಸಬಹುದು.

ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳು ಅನೇಕ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ 3D ರಚನೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವಾಗಿದೆ.ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಸೇತುವೆಯ ಬಂಧಗಳು ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಬಿಗಿತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ಚಿತ್ರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಈ ಚಿತ್ರದ ಮಿತಿಯು ಜೈವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯ.ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನ ಒಟ್ಟಾರೆ ರಚನೆಗೆ ಅದರ ಬದಲಿ ನಾಟಕೀಯವಾಗಿರಬಹುದು.ಡ್ಯೂ, ಐಲ್, ವಾಲ್ ಮುಂತಾದ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳು ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ಸ್ಟೆಬಿಲೈಸರ್.ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಸಿಸ್ಟೀನ್ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸದಿದ್ದರೂ ಸಹ ಸಿಸ್ಟೀನ್ ರಚನೆಯ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್-ಬಂಧ α-ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.ಅಂದರೆ, ಎಲ್ಲಾ ಸಿಸ್ಟೀನ್ ಅವಶೇಷಗಳು ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ, (-SH, ಉಚಿತ ಸಲ್ಫೈಡ್ರೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಒಯ್ಯುವುದು), ಹೆಚ್ಚಿನ ಶೇಕಡಾವಾರು ಹೆಲಿಕಲ್ ತುಣುಕುಗಳು ಸಾಧ್ಯ.

ಸಿಸ್ಟೈನ್‌ನಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳು ತೃತೀಯ ರಚನೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುತ್ತವೆ.ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಬಂಧಗಳ ನಡುವಿನ SS ಸೇತುವೆಗಳು ಕ್ವಾಟರ್ನರಿ ರಚನೆಗಳ ರಚನೆಗೆ ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ.ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಿಸ್ಟೀನ್ ಅವಶೇಷಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ದೂರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳ ಸ್ಥಳಶಾಸ್ತ್ರವು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ರಚನೆಯ ಸಮವಿಜ್ಞಾನದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ.ಹೋಮೋಲೋಗಸ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಸಿಸ್ಟೀನ್ ಅವಶೇಷಗಳು ಬಹಳ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ.ಟ್ರಿಪ್ಟೊಫಾನ್ ಮಾತ್ರ ಸಿಸ್ಟೈನ್ ಗಿಂತ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.

ಸಿಸ್ಟೈನ್ ಥಿಯೋಲೇಸ್‌ನ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸೈಟ್‌ನ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ.ಸಿಸ್ಟೀನ್ ನೇರವಾಗಿ ತಲಾಧಾರದೊಂದಿಗೆ ಅಸಿಲ್ ಮಧ್ಯವರ್ತಿಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು.ಕಡಿಮೆಯಾದ ರೂಪವು "ಸಲ್ಫರ್ ಬಫರ್" ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಸಿಸ್ಟೈನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸುತ್ತದೆ.pH ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಸಮತೋಲನವು ಕಡಿಮೆಯಾದ -SH ರೂಪವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕ್ಷಾರೀಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ -SH ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳಲು ಹೆಚ್ಚು ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ -SR, ಮತ್ತು R ಎಂಬುದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಲ್ಲದೆ.

ಸಿಸ್ಟೀನ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ವಿಶೀಕರಣವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದು.