=========Proteinler========

Tüm canlıların yapısında, sudan sonra en çok bulunan temel yapı maddeleri proteinlerdirBu nedenle canlıların kuru ağırlıklarının yaklaşık yarısı proteinlerdir
Proteinlerin yapıları karbon , hidrojen , oksijen elementlerinin yanı sıra azot elementinden oluşurProteinlerde ayrıca kükürt , fosfor gibi elementler de bulunabilir
Proteinlerin yapıtaşları amino asitlerdirCanlıların yapısında 20 çeşit amino asit bulunurAmino asitlerin birbirlerine peptit (amid) bağlarıyla bağlanması (Dehidrasyonu veya peptitleşmesi) ile peptitler , polipeptitler ve proteinler entezlenir
Aminoasitlerin R ile gösterilen değişken grubu herhangi bir atom ya da atom grubu olabilirBöylece farklı aminoasit çeşitleri oluşurÖrneğin; R yerine hidrojen bağlanırsa glisin , CH3 grubu bağlanırsa alanin denilen aminoasit çeşitleri oluşurAmino asitlerin n tanesi n-1 tane su vererek peptit bağlarıyla bağlanıp proteinleri oluştururPeptitleşme denilen bu olayı şöyle genelleştirebiliriz


n(amino asit) Protein + (n-1) Su


Her canlıdaki , hatta bir canlının farklı dokularındaki protein çeşitleri birbirinden farklıdırBu da proteini oluşturan amino asitlerin çeşidi , sayısı ve sırasına yani dizilişini farkından kaynaklanırÇünkü canlıların hücrelerinde her protein çeşidinin sentezini yöneten genler birbirinden farklıdır
Hayvanların yedikleri proteinler sindirim organlarında sırasıyla pepton , peptit ve sonunda amino asitlere ayrılırHücrelere taşınan amino asitlerle canlının kendi proteinleri sentezlenir
Proteinler canlılarda şu amaçlarla kullanılır:
1-) Hücrelerin yapım ve onarımında sadece protein ya da glikoprotein , lipoprotein halinde yapı elemanı olarak
2-) Yaşamsal olayların düzenlenmesinde kullanılan enzimlerin oluşturulmasında Örneğin solunum sindirim enzimleri gibi
3-) Kasların kasılmasını sağlayan kasıcı protein olarak Örneğin aktin ve miyozinler gibi
4-) Çoğu doku ve organların çalışmasını düzenleyen hormon olarak Örneğin kan şekerinin miktarını düzenleyen insülin ve glukagon gibi
5-) Doku ve organlar arasında madde taşıyıcısı olarak Örneğin , O2 ve CO2 taşıyan hemoglobin gibi
6-) Hayvanların vücudunu yabancı maddelere karşı koruyucu olarak Örneğin , kandaki antikorlar gibi
7-) Toksin vb maddelerin üretilmesinde Örneğin , yılan zehirleri gibi
8-) Depo proteinleri olarak Örneğin , kandaki albümin gibi
9-) Canlıda , enerji sağlamak üzere kullanılan karbonhirat ve yağlar yeterli olmadığında enerji verici olarakUzun süreli açlıkta olduğu gibi
Hayvansal besinlerden kırmızı et , beyaz et , süt , yumurta ; bitkisel besinlerden fasulye , mercimek gibi baklagiller proteinler yönünden zengin yiyeceklerdirProteinlerin , canlılardaki en çok işleve sahip çeşidi enzimlerdir


===========PROTEİN MOLEKÜLLERİNİN YAPISI==========

Hem hücrelerin oluşmasında , hem de işlevlerini gerçekleştirmelerinde temel maddeler proteinlerdirBu nedenle hücrelerin yaşamlarını sürdürebilmeleri , öncelikle protein sentezlemelerine bağlıdırHücrenin DNA’larındaki bilgilere uygun protein sentezi , “santral doğma” adı verilen aşağıdaki sırayla yapılır:


Transkripsiyon Translasyon

DNA RNA PROTEİN

(Yazılma) (Çeviri)

style='mso-spacerun:yes'> Hücrenin , her çeşit proteinin yapımını sağlayan bu olay , sırasıyla aşağıdaki gibi gerçekleşir:
1-) Yapılacak proteinlerle ilgili bilgilere sahip olan molekül , hücrenin çekirdeğindeki DNA’lardırHer bir proteinlerle ilgili bilgi , iki iplikli DNA’nın anlamlı iplik denilen bir ipliğinden , elçi RNA’lara (mRNA) aktarılırOluşan mRNA’da en az , sentezlenecek proteindeki amino asit sayısı kadar kodon bulunurDNA bilgilerini mRNA’ya yazılması anlamına gelen bu olaya transkripsiyon denir
2-) DNA şifrelerini alan mRNA , çekirdek zarının porlarında sitoplazmaya geçerSitoplazmada , ribozomların küçük ve büyük alt birimleri arasına bağlanarak orada kalıp görevi yapar
3-) DNA’ların , sentezleyip sitoplazmaya gönderdiği taşıyıcı RNA’lar (tRNA’lar) , antikodonlarına (tRNA’nın alt ucundaki , 3 nükleotitten oluşan kodonun karşılığına) uygun olan amino asitlerden her defasında bir tane alıp ribozomlara gelirtRNA , antikodonuyla ribozomdaki mRNA’nın uygun kodonuna (mRNA’nın , 3 nükleotitten oluşan ve 1 amino asit bağlatmakla görevli kısmına) (nüleotitlerin ; G ile S , A ile U karşılıklı gelecek şekilde) bağlanırGetirdiği amino asiti , ribozom üzerine aktarıp sitoplazmaya dönerRNA bilgilerini proteine çevrilmesi anlamına gelen bu olaya translasyon denirBu şekilde , her bir amino asidi taşıyan en az bir çeşit tRNA vardırBu nedenle , hücrede en az 20 çeşit tRNA dır
4-) tRNA’ların , önce bağlanıp sonra ayrılmasıyla görevi biten mRNA kodonu ribozomdan kayarak boşa çıkarYerine , henüz görevini yapmamış mRNA kodonu gelir
5-) Her amino asidin özel enzimleri ve ATP’nin enerjisiyle , ribozom üzerinde birbirine peptit bağlarıyla bağlanan amino asitlerden , istenilen protein sentezlenmiş olur Yani bu olay ;
n( amino asit (aa)+aa+aa+) Polipeptit zinciri (protein)+(n-1)H2O şeklinde gerçekleşir
6-) DNA’dan verilip, mRNA ile taşınan kodonlara uygun protein sentezi , mRNA’nın bitirme kodonları geldiğinde (UAG, UAA ve UGA) tamamlanır Belirli amino asitlerin , belirli sırayla bağlanmasından oluşan proteinler , yapı maddesi veya hücre enzimleri gibi düzenleyiciler olarak kullanılacağı yere aktarılır
7-) Görevi biten ribozomlar , mRNA’lar , tRNA’lar da ,yapı birimlerine ayrılıp, gerektiğinde tekrar kullanılmak üzere sitoplazmaya dağılır
Bu olaylar , aynı proteinlerden gerektiğinde , defalarca tekrarlanabilir Ancak DNA’daki bilginin taşınması , ya da proteinlerin sentezi sırasında bir tek amino asidin bile yanlış bir yere bağlanması, önemli bir değişikliğe neden olabilir Bazen , hücre için yaşamsal önemi olan bir enzimin üretilmemesi sonucu , ölüme bile neden olabilir Örneğin , hemoglobinde , glutamik asit denilen amino asit yerine , valin adı verilen amino asit bağlanırsa , orak hücre anemisi adı verilen hastalık oluşur Bu hastalarda hemoglobine oksijen bağlanamaz Bu da ölümle sonuçlanabilir Buna karşılık, 104 amino asitten oluşan bir solunum enziminde, 40 amino asidin yeri değişse bile enzim işlevi değişmeden kalabilir


===========BİR POLİPEPTİT (PROTEİN) ZİNCİRİNİN SENTEZLENMESİ===========


DNA’dan mRNA şeklinde kopya edilen kalıtsal bilgi , protein sentez düzeneği ile amino asit dizilimine çevrilir Bu çevrimi “Translasyon”denir
Protein sentezi , çekirdekli hücrelerde özellikle çekirdeğin dışında , yani sitoplazmada meydana gelir Bununla beraber belirli koşullar altında çekirdekte de protein sentezi yapıldığı gösterilmiştir Sitoplazmik protein sentezi , endoplazmik retikuluma bağlı ya da serbest polizomlar üzerinde gerçekleştirilir Bunun dışında mitokondriler ve klorolapstlar , kendi özel ve bağımsız protein sentez sistemine sahiptirler Bunların protein sentezi , sitoplazmanın protein sentez aktivitesini yükseltebilir Mitokondrilerin protein sentez düzeneği , özellikle kanserli dokularda belirli olarak değişmiştir
Peptit sentezinde ilk adım , amino asitlerin sitoplazma içerisindeki bir enzim (sentetaz)sistemi ile uyarılmasıdır Her aminoasit çeşidini uyaran özel bir enzim bulunur Enzim ilk olarak aminoasit(AA)ve ATP’yi katlizleyerek , aminoasit adenilik asit bileşimine (AA-AMP)döndürür; ortaya ayrıca pirofosfat çıkar Aynı enzim , aminoasidin kendine özgü tRNA’ya bağlanmasını da sağlar ve sonuçta tRNA-aminoasitle , serbest adenilik asit ortaya çıkar
mRNA’nın üzerindeki bilgiye göre aminoasitlerin dizilmesi , aminoasit-tRNA bağlanmasını özgüllüğüyle sağlanabilir Öyle ki , örneğin , bir sistein ile onun spesifik tRNA’sı (sistein-tRNAsis) birbirine bağlanırsa ve daha sonra sistein alanine çevrilirse; alanin,aynı transfer RNA’ya bağlı kalır, yani bu kompleks alanin-tRNAsis olur Bu molekül ikilisi , protein sentez sistemine eklendiğinde , peptit zincirinde sisteinin bulunması gereken bütün yerlere , alaninin yerleştiği görülür Bu deneme protein zincirindeki , aminoasitlerin yerine dikte ettiren sistemin , spesifik-tRNA ‘kar olduğunu , buna bağlı aminoasitlerin hiçbir rol oynamadığını gösterir Ancak kendi özel tRNA’sına bağlı aminoasitler ribozoma transfer edilir
Ribozomların göevi , aminoasit-tRNA’nın ve büyüyen polipeptit zincirinin yönünün yönelimini belirli özellikler içinde sağlamaktırAncak bu şekilde kalıp üzerindeki genetik kod doğrulukla okunabilirBu ribozomda bir defada yalnız tek bir polipeptit zinciri oluşurProtein sentezi için gerekli kalıp mRNA dır ve iki kollu DNA’nın yalnız tek bir kolunda meydan gelirBu mRNA çekirdeği terk ederek sitoplazmaya geçer ve orada ribozomlarla birleşirFarklı hücrelerdeki ribozomların , kütleleri , rRNA’larını proteinlerine göre oranları , rRNA’larının oluşumu ve bileşimi farklıdır ; Fakat genel yapıları bakımından benzerlik gösterirler
mRNA ancak ribozomlarla temasa geçtiği zaman okunabilir Bu kontak yeteneğini ise ancak ikincil yapı (sarmal yapı) göstermeyen (iplik şeklinde olan) ribonükleik asitler sahiptirKeza moleküllerinin sadece bir kısmı çift kollu yapı gösteren çekirdek asitleride messenger özelliği göstermezKontak işleminin yapılmasında , ribozom aktif bir partnerdir ve bilgi seçme yeteneği vardırÖyle ki , ribozomlar ile homolog mRNA’lar arasında bir özelleşme vardırBitkisel virüslerden elde edilen RNA’lar Ecoli ribozomlar tarafından normal koşullar altında messenger olarak , kabul edilmezlerÇünkü her ikisi homolog değildir(aynı kökenden gelmemişlerdir)
Ribozomlar 1 M NH4 Cl’i bir ortamda yıkanırlarsa bu özgüllüklerini yitirirBu yıkanma sırasında f1 ,f2, f3 faktörleri diye adlandırılan proteinleri ortama verirlerf3 faktörü , homolog mRNA’nın (aynı kökten gelmiş gruplardaki mRNA) tanınması için özgülleşmiştir ve “bağlayıcı faktör” olarak adlandırılırBu faktör , mRNA’nın sedimantasyon sabitesi 30 S olan serbest ribozomal alt birimine bağlanmasını katelizer
Heterolog messenger olarak adlandırılan , poliadenilik asit ve poliurudilik asit gibi monoton polinükleotit dizelerinden meydana gelmiş yapay mRNA’lar ancak tuz derişiminin yüksek olduğu ortamlarda , ribozomlar tarafından kabul edilirlerBu durumda bağlayıcı faktörün bulunmasına artık gerek duyulmaz
Protein sentezi özellikle tavşanların sadece tek bir protein yapan , yani hemoglobin sentezleyen , retikulosit hücrelerinde , oldukça ayrıntılı olarak çalışılmıştırBeş veya daha fazla sayıda ribozom birbirlerine bir mRNA aracılığıyla bağlanmışsa , yani “Poliribozom” şeklinde iseler daha etkili olarak protein sentezlerlerYapılan araştırmalarda , tek tek halde bulunan ribozomların , poliribozomların bir ucuna bağlandıkları , mRNA boyunca yavaş yavaş hareket ettikleri ve bu hareketleri sırasında , eklenen uygun aminoasitlerle taşıdıkları polipeptit zincirinin büyüdüğü görülürBöylece ribozomların mRNA boyunca bilgiyi okuyarak gittiği görülürmRNA’nın tüm şeridi okuduktan sonra , ribozom , mRNA zincirinin ucundan ayrılır ve yeni bir mRNA’ya doğru hareket eder
Bir genden bir dakika içinde ortalama bir mRNA çıkar ve sitoplazmada ortalama 240 dakika yaşar Bu demektir ki , hücrede 240 sayısı sabittirBir mRNA’dan yapılan enzim sayısı ise daha azdırÇünkü protein sentezi daha yavaş yürür(her beş dakikada bir tane) Dolayısıyla enzimlerin ortalama ömrü uzamıştır(20 saat kadar)Buna göre bir mRNA’dan 20 * 60/5 = 1200/5 = 240 enzim meydana gelirHücrede 240 mRNA bulunduğundan , enzim sayısı240 * 240 =57600 enzimdirDolayısıyla DNA şifresi mRNA ile sadece kopya edilemez aynı zamanda onun aracılığıyla da çoğalmış olurBir mRNA aynı anda iki ribozoma kalıplık yapabilir ; öyle ki , molekülün bir ucu protein sentezini bitirirken , öbür ucu diğer bir ribozoma bağlanmış ve protein sentezini başlatmış olabilirBüyüyen peptit zinciri her zaman orijinal ribozomuna bağlı olarak kalır , diğer bir ribozoma transferi söz konusu değildirReplikasyonun , gen transkripsiyonunun ve protein sentezinin tüm işleyişi , pürin ve pirimidin baz çiftleri arasındaki zayıf hidrojen bağlarına göre düzenlenirBu bağların özgüllüğü , işleyişin doğru yürümesini sağlar ve herhangi bir yanlışlığın olma olasılığı %01 ‘den çok daha azdır
mRNA’daki şifreye göre binlerce aminoasidin birleşmesinden polipeptit zincirleri meydana gelmektedirNe bir fazla ne bir eksik aminoasit eklenebilir Aksi taktirde canlının alışık olmadığı proteinler oluşur ve bu da antikor oluşumuna neden olur(allerjik tepkimeler meydana getirerek) Bunun için ayrıca bir ‘Kontrol Mekanizması’ vardır Eğer protein sentezinde bir aminoasit bulunmazsa ya da yanlış düzenlenirse , sentez çok defa devam etmez ve genellikle protein temel elemanlarına kadar yeniden parçalanır Bu yıkılım , enzimler tarafından yapılır Bir protein sentezinin tamamlanabilmesi için , ribozomun son kontrolünü yapıp , sağlam vermesi gerekir Hatta mRNA bozuk olduğunda , mRNA’nın kendisi yok edilir Bir gen tarafından devamlı bozuk mRNA çıkarılıyorsa , çok defa , o genden gelen bütün mRNA’lar toplanıp sitoplazmada yok edilir ya da herhangi bir şekilde çıkmaları önlenir Her peptit bağının kuruluşu bir ATP , yani 7300 kaloriye gereksinme gösterilir Bu nedenle , yanlış sentezlenmeler büyük enerji kabına neden olacağı gibi , parçalanmalarından meydana gelen fazla enerji de hücreleri öldürebilir


==============PROTEİN SENTEZİNİN BAŞLAMASI=============

Bağlayıcı faktör f3’ün aracılığıyla mRNA , translasyona (çevirime) hazırdır Eğer anlamlı bir protein oluşacaksa , emre hazır bilginin tümüyle tercüme edilmesi zorunludurmRNA’nın bir kısmının , örneğin ortasının tercüme edilmesi , ancak bir protein parçasının meydana gelmesine ve bunun da kural olarak başındaki ve sonundaki eksik aminoasit diziliminden dolayı inaktif olmasına neden olacaktır
En basitinden sentezin başlama noktasını saptayan yerin mRNA’nın bir ucunda bulunması ve ribozomların bu noktadan itibaren mRNA’ları tanıması gereklidir Bu durumda 5’ ucundan 3’ ucuna doğru translasyonun yapılmasını zorunlu kılacak bir düzenek olmalıdır Doğada , serbest 5’ ucun translasyonun başlama noktası olarak herhangi bir rolü olmadığı saptanmıştır
Başlama noktasının saptanması için yapılan araştırmalar , belirli aminoasitlerin , N terminalinde daha sık bulunduğunu , özellikle methioninin ve daha seyrek olmak üzere sırasıyla ala , ser , thr , glu’nun bulunduğunu göstermiştir Bu gözlemden , belirli bir aminoasitin ya da daha seyrek olarak bazı aminoasitlerin , protein sentezinin başlama noktasını işaretlediği varsayılmıştır Bakterilerde , methioninin başlangıç aminoasiti olarak işlev gördüğü saptanmıştırMethionin , ilk olarak özgül sentetazlarının yardımıyla iki farklı tRNA üzerine taşınır



F-Sentetaz Meth-t-RNAf % 70

Methionin

M-Sentetaz Meth-t-RNAm % 30


tRNAf (f = front = ön ) , başlama noktalarına bağlanır Tüm methioninin %70’i bu tRNA’lara bağlanmıştır Geri kalan %30’u sentez edilecek protein zincirinin ortasında bulunacak (uçtakiler değil) methioninden sorumlu olan tRNAm ( m = middle = orta)’ya taşınır Ancak tRNAf üzerinde bulunan aminoasit daha sonraki kademede 10-formiltetrahidrofol asit-transformilazla formillendirilir Bu formilaz daha önce değindiğim f1----f3 faktörleri gibi ribozomlarla bağlanmış bir proteindir
Başlangıç aminoasidi , oluşan proteinler için genellikle herhangi bir öneme sahip değildir Aksi taktirde , proteinlerin büyük bir kısmın ya da hepsinin N-terminal pozisyonunda (ucunda) methionin aminoasidi bulunmalıdır Bu aminoasid , çoğunlukla özel bir enzimle deforme edilir ya da tamamen parçalanır In vitro (hücresiz ortamda) , formüllendirilmemiş met tRNA’lar mRNA’nın ortasındaki AUG kodonu tarafından kabul edilmezBu nedenle tRNAf ‘nin başlama noktasını saptama özelliği sadece formil grubundan gelmemekte , ayrıca , kendine özgü bir yapıya sahip olmasından ileriye gelmektedir Büyük olasılıkla , formil-met-tRNAf’nin bağ sağlamlığı , ribozom üzerindeki formil grubları aracılığıyla kuvvetlendirilmektedir Aynı işlevler başlama aminoasid olduğu tahmin edilen N-asetil-fenil-tRNA ve N-asetilvalil-tRNA için de geçerlidir
Formillendirilmiş methionil-tRNAf’nin monte edilmesi , mRNA üzerindeki AUG ve GUG kodonları ile olur Formillendirilmemiş met-tRNAm , yalnız AUG kodonu tarafından tanınır
Bağlanma (tutunma), f1 ve f3 faktörlerinin , AUG (ya da GUG) başlama tripletlerinin , GTP’nin ve Mg iyonlarının bulunduğu ortamda en fazladırBaşlama faktörlerini aktive edilmesi için yalnızca GTP (nukleozittrifosfat)’nın bulunması yeterlidirGTP’den fosfor asid ayrılmaz çünkü GTP , 5-guanilildifosfonat ile yenilenebilir Yapay polinukleotitlerle ve özellikle başlama kodu eksik olanlarla , normal koşullarda protein sentezi gözlenmemiştir bununla beraber , Mg++ derişiminin , inkübasyon ortamında , yaklaşık 20 mM’a yükselmesiyle , f faktörlerine gerek duyulmadan protein sentezi başlatılabilir
Burada dikkate çekilecek husus , başlama olayına ribozomun küçük alt biriminin katılmasıdırFormil-methionil-tRNA’nın AUG ya da GUG kodonu aracılığıyla başlama kompleksine montesi akla bir soru getirmektedirmRNA’nın ortasındaki AUG kodonu başlangıç kodonu olarak kullanılan AUG kodonunda nasıl fark edilebilmektedir? Çünkü her iki kodonda meteonini kodlar Bu ayrım , ribozom büyük alt birimlerinin olmadığı durumlarda meydana gelen başlama kompleksini özelliğinden ileriye gelmektedirÇünkü tam bir ribozom üzerine , formil-methionil-tRNAf bağlanmaz Sentezlenen peptit zincirinin içine methionil-tRNAm bağının monte edilmesi ise , yukarıdaki durumun tersine , ancak her iki ribozomal alt birimin bulunmasına ; yani tam bir ribozom oluşumuna bağlıdır Bu , bize ribozomların neden iki as birimden meydana geldiğini açıklarÇünkü 30S’li partikül yalnız başlama için , tam bir ribozomun oluşumu ise sürekli ve doğru bir translasyonun yapılması için gereklidirBu sistem ya da düzenlenme mRNA’nın rasgele bir noktasından itibaren translasyonunu önler
Ancak başlama kompleksinin oluşumundan sonra , tam bir ribozom meydana gelir ve protein sentezleyen sistem işleyişine hazır olurProtein sentezinde ribozomların özelliğini anlayabilmek için , ribozomların üzerinde farklı bölgeler tanımlanmış ve aşağıdaki gibi isimlendirilmiştir;

a-) Giriş ( = akseptör tarafı =decoding tarafı ya da aminoacil tarafı )
b-) Çıkış ( =donnor tarafı =condensing tarafı ya da pepdidil tarafı )

Eğer AUG ya da GUG başlama kodonunu bir mRNA ribozom ile bağlanırsa , başlama kodonları ribozomların girişine yerleşir ( ya da başlama kodonlarının yerleştiği yer ribozomların girişi olur) Başlama faktörlerinin aracılığıyla meydana gelmiş olan formil-metionil-tRNAf (başlama kompleksinin oluşumu ) ikinci kademede ribozomun çıkış noktasına doğru itilirBu itiliş , 30S’lik ribozomal alt birimin üçüncül yapısının geçici olarak değişmesine neden olmasının yanı sıra başlangıç kompleksinin kalitatif (niteliksel) olarak değişmesine de neden olur Ribozom çıkışını doğru kaymış olan formil-methionil-tRNAf büyük alt birimi küçük alt birimle birleşerek tam bir ribozom oluşturmasına olanak verir Başlangıç kodonu ribozomun çıkışına yaklaşırken ya da çıkarken , ikinci kodon ribozom girişine yaklaşır ya da girer ve aynı olaylar t4ekrarlanır Protein sentezi için, ribozom üzerinde , büyük bir olasılıkla daha başka , aktif bölgeler mevcuttur; örneğin amino-açil-tRNA türlerinin girişi için bir “Kanal Bölgesi”serbest tRNA ve peptit zincirlerinin savrulması için de bir “Fırlatma Bölgesi” mevcuttur


==============TRANSFER ENZİMLERİN ROLÜ=============


Başlama olayının dördüncü kademesinden sonra , başlama kodonu izleyen ikinci baz tripleti kendi aminoaçil-tRNA’sını kabule hazırdır İç aminoasitlerin montesi için , her zaman , bazı faktörlere gereksinim vardır Bunlar, ultra santrifüjle fraksiyonu yapılan hücre ekstraktının , süpernatant 100000 * g , kısa adıyla s-100 denen maddelerinin içerisinde çözülmüş olarak bulunur Ribozomlarla bağlanan (yığışım yapan) f, bağlama ve başlama faktörlerinin aksine, daha sonra diğer bir hücre kompartimentinden elde edilir
Protein sentezinin beşinci kademesinde , ikinci aminoasit, tam (komple) oluşmuş ribozomun girişine bağlıdır Bu adım, bir T( transferden gelme) faktörünün ve parçalanmamış GTP’nin bulunduğu ortamda gerçekleşir T faktörünün özellikleri , büyük ölçüde , f1 faktörünün özelliklerine benzer Bu faktör , f1’in aksine, başlama kodonunu değil, diğer kodonları tanır Adı geçen T faktörü bir termosta bil ( Ts) = ısıya dayanıklı ) ve birde termosta bil olmayan (Tu) = ısıya dayanıksız) iki kısma ayrılır Ts , Tu ile GTP’nin yığışımını katalizler ve daha sonra aminoacil-tRNA ile stabil (dayanıklı)bir yapışma , tutunma kompleksi oluşur



GTP + Tu Ts GTP/Tu

Aminoaçil-tRNA
GTP/Tu GTP/Tu /aminoaçil-tRNA

Tutunma kompleksi , ribozomun giriş tarafı üzerindeki ikinci kodon ile bağlanır T faktörünün , ayrıca , kodon ile3 anti kodonunun karşılıklı etkileşiminde , sabitleştirici bir özelliğe sahip olup olmadığı bilinmemektedir
Daha sonra , altıncı kademede , girişte bulunan aminoacil –tRNA , çıkış bölgesine doğru kayar Bu translokasyon(yer değiştirme9 , ribozomun üçüncü yapısının tekrar değişmesi ve bağlı GTP’deki bir fosfatın kullanılması ile gerçekleşir Parçalanma ribozoma özelleşmiş bir GTPaz’ın ortaya çıkmasını sağlar Bu GTPaz , faktör G , yani “Translokaz” (bazı hallerde yanlış olarak peptit sentetaz şeklinde kullanılır) olarak tanımlanmıştır
Hem T faktörü , hem G faktörü , hayvanlardaki protein sentez sistemleri içinde bulunan aminoaçil transferazlara büyük ölçüde uygunluk gösterir; fakat aynı değildir Transferaz-I , bakteriyel T-faktörü gibi, transferaz-II ise G faktörü gibi davranır Transferaz-I , keza “Bağlama enzimi” olarak da tanınır
Sentetazların ve bağlayıcı faktörlerin canlı gruplarına göre gösterdikleri özgüllük gibi transferaz faktörler de keza ancak homolog (kököndeş) ribozomlarla tepkimeye girer T ve faktörleri ancak bakteriyel ribozomlarla (hayvanlarınkiyle , özellikle memeli hayvanlarınkiyle değil) transferaz-I ve II ise ancak hayvansal ribozom larla (bakteriyel ribozomlarla değil) bağ yapabilir E coli ribozomlarında hem G hem T görevini yüklenmiş bir polimerizasyon faktörü tanımlanmıştır; bu faktörün aktivitesi , G ve T faktörlerinde olduğu gibi birbirinden ayrılmış durumda değildir
İkinci aminoasidin tRNA’sını mRNA’ya bağlanmasından sonra , bunu ribozom üzerinde 1 ve 2 aminoasitlerin birbirine bağlanması “peptit bağı” izler Bu bağlanma kendiliğinden meydana gelen bir olay değildir tRNA’ya bağlı aminoasitteki enerji , peptit bağı için yeterlidir Çünkü peptit bağlarının gerek duyduğu serbest enerji , aminoacil-tRNA bağında bulunan enerjiden çok daha azdır Bu peptit bağının oluşumu , ribozomlarda protein olarak bulunan 50 S alt birimi üzerine gömülmüş “peptidiltransferaz “ denen bir enzim tarafından katalizlenir Peptit bağı , bir aminoasidin amino grubunun başka bir aminoasidin karboksil grubuna bağlanmasıdır



========SON ÜRÜNLERLE ENZİM İŞLEVLERİNİN DÜZENLENMESİ=========


----------( = ALLOSTERİK PROTEİNLER )---------


Düzenleme mekanizmasının ilk adımı , enzim sentezinden ziyade , mevcut enzimin aktivitesinin düzenlenmesidir Bu şekildeki bir düzenleme ( = son ürünle durdurma ) , aşağıdaki gibi yürütülür Örneğin bakterilerde , arjinin , en azından dört kademelik bir tepkime zincirinin sonunda sentezlenirBunun için dört enzime gereksinme duyulur Bu enzimler , sırasıyla , giriş maddesini adım adım değiştirerek , sonuçta ürün olarak arjinini yaparlarOrtama hazır arjininin eklenirse , arjinin sentezleme mekanizması baştan itibaren durdurulur
Bundan çıkarılan sonuç : Eğer bakteriler dışarıdan hazır son ürün sağlayabilirse , ilk adımda ilgili enzimlerin aktivasyonunu durdurmaktırÇünkü bu durumda yapılacak hücre özütleri , gerçekte , bu sentezlemeyi sürdürecek enzimlerin hücrede in aktif olarak hala mevcut olduğunu göstermektedirBazı kalıtsal hastalıklarda , sentez zincirinin belirli kademelerinde kesinti olmakta ve ara ürün hücrede , artık , ara kademe ürünlerinin de oluşmadığı görülürYani yeterince sağlanan son ürün , tüm sentez dizisinin işlevini başından itibaren durdurur
Enzim kimyasında , uzun zamandan beri , bir enzimin ya da sentez zincirinin işlevinin son ürüne benzer maddelere (kompetitif = aldatıcı moleküller ) durdurulabileceği ya da bloke edilebileceği bilinmektedirAldatıcı moleküller , enzimin özelleşmiş (spesifik) yerine bağlanır ve böylece , enzim , in aktive olur
Bu şekildeki enzimlerde yani son ürünle ya da benzeri maddelerle denetleyebilir enzimlerde iki özelleşmiş bölgenin bulunduğu varsayılır Bir tanesi substrat’a diğeri denetleyen ya da düzenleyen maddeye ( genellikle son ürüne = effektöre ) bağlanabilirEffektörün (son ürünün ) ortamda birikmesi ve sonuçta enzimin özelleşmiş bir yerine bağlanması , enzimin , substrat’a bağlanmasını sağlayan kısmının yapısının değişmesine neden olur ve enzim bloke edilir MONOD ve JACOB , bunu , “Allosterik Etki” olarak isimlendirmişlerdir
Effektör enzim bağı kısa sürelidir Yeterli son ürün , enzim moleküllerini bloke etmekle beraber ; miktarı azaldığında serbest kalan enzimler işlev görmeye başlar Bu şekilde son ürün ile enzim arasında , son ürünün derişimine göre bir düzenleme sağlanmış olur
Bir sentezleme zincirindeki tüm enzimlerin , allosterik olarak denetlenmediği , genellikle ilk kademedeki enzimin bloke edildiği bilinmektedir Bu şekilde , hücre , daha ekonomik ve tutumlu olarak çalışabilir Çünkü son ürünün ara kademede yer alan diğer enzimleri bloke etmesi , enerji ve madde yönünden savurganlık olur















E1 E2 E3 E4


A B C D E

Şekil 845: Duyarlı düzenleme : Eğer son ürün E birikirse , doğrudan doğruya E1’ i bağlayarak
onu in aktif hale geçirebilir Böylece A giriş maddesinin işlenmesi durdurulmuş olur

Allosterik düzenleme , allosterik etkili diğer bir molekül tarafından engellenebilir Yani , ortamda yeterince effektör madde ( çoğunluk son ürün ) bulunsa da diğer bir kompetitif molekülün bulunması halinde , enzim işlevinin devamı mümkündür Böyle bir molekülün bulunması , effektörün birikmesini , dolayısıyla enzim işlevinin durdurulmasını önler Çünkü son ürün enzim yerine bu yalancı maddeyle birleşir
Proteinler , et , süt , yumurta gibi hayvansal besinlerle ; baklagiller ( fasulye , nohut , mercimek vb ) gibi bitkisel besinlerde bol bulunan organik maddelerdir Canlılarda , hücre zarlarını oluşturarak yapı maddesi , enzim ve hormonları oluşturarak düzenleyici madde , hücrede yeterli karbonhidrat ve yağ bulunmaması halinde de enerji hammaddesi olarak kullanılır Vücuda alınan proteinlerin , hangi amaçla olursa olsun kullanılabilmeleri için , yapı taşları olan aminoasitlere parçalanmaları gerekir Bu amaçla proteinlerin sindirimi mide de başlar , on iki parmak bağırsağında devam eder ve ince bağırsakta tamamlanır Üç aşamada yapılan proteinlerin sindirimi aşağıdaki gibi olur :

Midede : Yutkunma ve yemek borusunun peristaltik hareketleriyle besinler mideye iletilince , bazı mide hücreleri gastritin hormonu salgılar Kandaki gastrin de mide öz suları salgılayan bezleri uyararak HCI salgılamalarını sağlar Bir yandan da mukus salgısı ile mide çeperini tahrip etmemesi için in aktif durumda olan pepsinojen enzimi ve süt çocuklarında lap enzimi salgılanır


Önce pepsinojen , HCI ile etkileşerek aktif bir proteinaz olan pepsin’e dönüşür :

Pepsinojen + HCI Pepsin

Pepsin de , proteinlere etki ederek ilk sindirim ürünü olan pepton ‘lara dönüştürür :

Pepsin
Protein + H2O Pepton (polipeptit )

Lap enzimi , süt çocuklarının emdiği sütün proteinini kazein halinde çöktürür :

Lap
Süt proteinleri Kazein + su

Kazein de pepsin etki ederek polipeptitlerle aminoasitlere parçalanır :

Pepsin
Kazein + H2O Polipeptit + Aminoasit

Mide öz sularıyla karışarak kimüs denilen bulamaç halinde gelen besinler , ortalama iki saat kadar sonra on iki parmak bağırsağına geçer “ sindirim , on iki parmak bağırsağında devam eder







PROTEİNLERİN SİNDİRİMİ İNCE BAĞIRSAKTA TAMAMLANIR


Kimüs , on iki parmak bağırsağına gelince sekretin hormonu salgılar Sekretin , pankreası uyarınca salgılanan enzimlerle , hiç sindirilmemiş proteinlerin ve peptonların sindirimi on iki parmak bağırsağında ve ince bağırsakta olmak üzere iki aşamada tamamlanır

1-) On iki parmak bağırsağında : Pankreasın in aktif durumundaki enzimi olan tripsinojen , bağırsaktaki bazı hücrelerin salgıladığı enterokinazla etkileşerek , aktif enzim olan tripsin’e dönüşür

Tripsinojen Enterokinaz Tripsin

Aktif bir enzim olan tripsin de , mideden gelen peptonlara (polipeptitlere ) etki ederek onları peptitlere ve aminoasitlere dönüştürür

Pepton (polipeptit) + H2O Peptit + Aminoasit

Besinler , kısa süre içinde on iki parmak bağırsağından ince bağırsağa geçerler

2-) İnce bağırsakta :İnce bağırsak bezlerinin salgıladığı erepsin enzimi , on iki parmak bağırsağından gelen peptitlere etki ederek onları proteinlerin son sindirim ürünler olan aminoasitlere dönüştürür :
Erepsin
Peptit + H2O Aminoasitler

Oluşan tüm aminoasitler , ince bağırsaktaki villuslar tarafından emilerek kanla , karaciğere taşınıp oradan da dolaşıma katılır