Hüceyrə zülallarla həyat tapır, hüceyrədə davam edən həyat hər bir proses üçün xüsusi hazırlanmış zülallar sayəsində baş verir.
Tipik bir məməli hüceyrəsində 10 min ilə 20 min arasında fərqli zülal növü çalışır. Hüceyrənin sağlam olması üçün öncə bu zülallar sağlam olmalıdır. Buna görə hüceyrə içindəki keyfiyyət nəzarət mexanizmlərinin varlığı həlledici əhəmiyyətə malikdir.
Son aparılan elmi işlər hüceyrə içində zülallara nəzarət edən, yenə də zülallardan əmələ gəlmiş bir keyfiyyət nəzarət sistemini ortaya çıxardı. Buna görə xətalı istehsal edilmiş və ya zərər görmüş zülallar öncə müəyyənləşdirilir sonra da dərhal xaric edilir.
ZÜLAL DOĞRU BÜKÜLMƏYƏNDƏ ZƏRƏRLİ TƏSİR GÖSTƏRƏR
Bir zülal minlərlə amin turşusundan ibarət bir zəncir halında ribosomda əmələ gəlir, ancaq öz içinə bükülmüş 3 ölçülü halı olmadan funksiyalarını yerinə yetirə bilməz. Şaperon adı verilən zülallar bu amin turşusu zəncirlərini alır və saniyələr ərzində planlaşdırılmış son hallarına gətirir və çalışan nano-cihazlar halına çevirirlər. Ancaq molekulyar səviyyədə həssas əlaqələr tələb edən bu bükülmə mərhələsində səhvlər olur və xətalı amin turşusu yığınları da ortaya çıxa bilir. Belə xətalı zülallar isə hüceyrə sağlamlığı üçün mühüm təhlükə kəsb edirlər. Çünki tam bükülməmiş bu zülalların, açıq qalmış əlaqələri səbəbi ilə ətrafdakı digər molekullarla kimyəvi əlaqə qura bilmək ehtimalı çox yüksəkdir.
Hər cür nəzarətsiz kimyəvi əlaqələrə hazır, funksiyasız zülallar hüceyrə üçün zərərli tullantılar deməkdir. Bu tullantıların yığılıb qalması isə hüceyrə və bütün orqanizmin sağlamlığını təhdid edir. Qalıcı neyron zədəsinin böyüdüyü Altsheymer və Parkinson xəstəlikləri, müxtəlif ürək xəstəlikləri, diabet və müəyyən xərçəng tipləri hüceyrə daxili sağlam zülal balansının lazımınca aparılmaması səbəbindən inkişaf edir. Xətalı zülallar bir-birilərinə və digər molekullara yapışıb bir yerə yığılaraq sitotoksik təsir, yəni hüceyrə daxili zəhərlənmə vəziyyəti yaratmış olurlar. Xətalı zülalların əmələ gətirdiyi bu yığınlar, fibrillər yəni saplar şəklində olub amiloid yığınları kimi də xarakterizə olunur. (1)
HÜCEYRƏ İÇİNDƏ 7/24 ÇALIŞAN MÜŞAHİDƏ VƏ NƏZARƏT SİSTEMİ
Hüceyrənin sağlam şəkildə öz funksiyalarını yerinə yetirə bilməsi üçün geniş və fəal keyfiyyətli nəzarət şəbəkəsi hər an fəaliyyətdə olmaq məcburiyyətindədir. Bunun üçün də xətalı zülallar toplanıb hüceyrədən dərhal uzaqlaşdırılmalıdır. Zülallar struktur olaraq dinamik strukturlar olduqları üçün davamlı olaraq izlənmələri şərtdir. Bu məqsədlə bir-biri ilə əlaqəli şəkildə çalışan şaperon molekulları və zülalların məhv mexanizmləri davamlı vəzifə başındadırlar.
Şaperon adı verilən zülallar bükülməni təmin edərkən, təmir və təmizlikdə də rol oynayırlar. Şaperonlar bu həssas vəzifələri səbəbi ilə hüceyrənin “texniki nəzarət hakimləri” olaraq tanınırlar. Digər zülalları keyfiyyət xətalarına qarşı araşdırırlar. Şaperonlar xətalı büküldüyünü müəyyən etdikləri xətalı bir zülala rast gələndə isə zülal-dağıtma sistemini işə salırlar. Bu ubiquitin-proteazom (zülal məhv etmə) sistemidir.
NANO ÖLÇÜLƏRDƏKİ ZİBİL ÜYÜTMƏ SİSTEMİ
Zülalın məhv edilməsi bir-birini izləyən pillələrlə sıx nəzarət altında saxlanılan bir prosesdir. Şaperonlara əlavə olaraq Doa10 liqaz fermentinin də xətalı zülalları müəyyən etdiyi məlum olmuşdur (2). Doa10 fermenti xətalı bir zülal təyin etdikdə o zülalı ubiquitin molekulu ilə işarələyər. Ancaq bu məhv etmə siqnalını yaratmaq üçün əvvəlcə Ubc6 fermentinin xətalı zülala bir ubiquitin molekulunu birləşdirməlidir. Bu ilk addımdan sonra başqa bir hormon olan Ubc7 prosesə qoşular və bir çox ubiquitindən yaranan homogen bir zəncir meydana gətirər. Zəncir tamamlandıqda məhv etmə prosesi də başlamış olar. Göründüyü kimi, məhv etmə siqnalının verilməsi üçün iki ayrı fermentin varlığı şərtdir. (2)
Bu mərhələdə 33 alt vahid və 2 alt kompleksdən ibarət olan proteazom ubiquitini müəyyən edər və dərhal işarələdiyi zülalın peptid əlaqələrini parçalayar. Xətalı zülal artıq aminturşularına ayrılmışdır.
Hüceyrə daxilində istehsal olunan zülalların 30%-nin xətalı olduğunu düşünəndə bu zibil üyütmə sisteminin nə qədər həyati olduğu daha yaxşı başa düşüləcəkdir. Xətalı istehsal bir yana dursun, çalışan bütün zülallar bir müddət sonra sıradan çıxır və yerlərini yeniləri alır. Bu da ömrünü başa vuran zülalların da eyni şəkildə işarələnib məhv edilmələri deməkdir.
BƏDƏNİMİZDƏKİ HƏR İNCƏLİK MÖHTƏŞƏM BİR YARADILIŞA İŞARƏ EDƏR
Burada son dərəcə qısa bir xülasə olaraq qeyd etdiyimiz və zülal dünyasını idarə edən bu həssas nəzarət sistemi olmasaydı hüceyrə sağlamlığından əsla bəhs edə bilməzdik. Bədənimizi təşkil edən 100 trilyona qədər hüceyrənin içində bu həyati tarazlıq sistemi eyni mükəmməllikdə işləmək məcburiyyətindədir bu isə üstün bir rəhbərlik və koordinasiya ilə izah oluna bilər.
Şüuru olmayan zülalların özləri kimi molekullar olan digər zülalları təftiş etmələri, yenə şüuru olmayan başqa molekulların bir nizam içində növbə ilə hərəkət etmələri, məhv etmə sisteminin yalnız lazım olduğu vaxt lazım olduğu yerdə işə salınması nə təsadüflərlə, nə də başıboş başqa bir məntiqlə izah edilə bilər.
Bu ağıl tələb edən mərhələlərdən birinin çatışmazlığının hüceyrə ölümü ilə nəticələnəcəyi aydındır, yəni sistemdə problem olmamalı və hamısı eyni anda ahənglə çalışmalıdır. Bu isə bizi həyatı və canlılığı var edənin hər şeyin məlumatına sahib “tək” bir güc olduğu həqiqətinə aparır. Bu heyranedici, həyəcan verici gücün sahibi isə hər şeyi bilən, hər yerə hakim olan, göydən yerə hər işi qurub yaradan Allahdır.
İstinadlar:
1. In vivo aspects of protein folding and quality control, David Balchin, Manajit Hayer-Hartl and F. Ulrich Hartl (June 30, 2016)
Science 353 (6294), [doi: 10.1126/science.aac4354]
2. Sequential Poly-ubiquitylation by Specialized Conjugating Enzymes Expands the Versatility of a Quality Control Ubiquitin Ligase. Annika Weber et al, Molecular Cell 63. DOI: 10.1016/j.molcel.2016.07.020
