அமினோ அமிலம் (புரதமாக்குபவை)

புரதமாக்கும் அமினோ அமிலங்கள் (Proteinogenic amino acids) எனப்படுபவை மொழிபெயர்ப்பு என்ற உயிரியல் சேர்க்கை (Biosynthesis) மூலம் இணைக்கப்பட்டு, புரதங்களை உருவாக்கக்கூடிய அமினோ அமிலங்களாகும். இவற்றிற்கு மரபுக்குறியீட்டிலிருந்து குறிமுறைச் செய்ய உயிரணு அமைப்பு முறை தேவைப்படுகின்றது. மொத்தம் 22 நிறுவப்பட்ட அமினோ அமிலங்கள் உள்ளன. ஆனால், உட்கரு பெற்றவைகளில் 21 அமினோ அமிலங்கள்தான் உள்ளன. இந்த  22 அமினோ அமிலங்களில், இருபது அமினோ அமிலங்கள் பொது மரபுக்குறியீட்டில் இருந்து நேரடியாகக் குறிமுறைச் செய்யப்படுகின்றன. இவற்றில், மனிதர்கள் 11 அமினோ அமிலங்களை ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றிற்கோ (அ) இடைநிலை வளர்சிதைமாற்றத்தில் விளையும் பிற மூலக்கூறுகளிலிருந்தோ உருவாக்க முடியும். பிற 9 அமினோ அமிலங்களையும் உணவிலிருந்தே பெற்றுக்கொள்ள வேண்டும். இவை, இன்றியமையா (அத்தியாவசியமான) அமினோ அமிலங்கள் என்றழைக்கப்படுகின்றன. இவையாவன: ஹிஸ்டிடின், ஐசோலியூசின், லியூசின், லைசின், மெத்தியோனின், பினைல்அலனின், திரியோனின், டிரிப்டோபான் மற்றும் வாலின். மேலதிகமாக உள்ள இரு அமினோ அமிலங்களான செலீனோசிஸ்டீன் மற்றும் பிரோலைசின் தனித்தன்மை வாய்ந்த மொழிபெயர்ப்பு மூலம் புரதங்களாக ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.

புரதமாக்கா அமினோ அமிலங்கள் (non-proteinogenic amino acids) முதலில் புரதங்களில் காணப்படுவதில்லை (உதாரணமாக, கார்னிதின், காமா அமினோ புயூட்டைரிக் காடி (GABA) (அ) L-DOPA). மேலும், புரதமாக்கா அமினோ அமிலங்கள் நேரடியாகவோ (அ) தனித்தோ நிறுவப்பட்ட புரதப் பெயர்ப்பின்போதும் உருவாக்கப்படுவதில்லை (உதாரணமாக, ஹைட்ராக்சிபுரோலின் மற்றும் செலீனோமெத்தியோனின்). பிந்தையவை புரதப்பெயர்ப்பிற்கு பின்னான மாற்றங்களினால் விளைபவை. புரதமாக்கா அமினோ அமிலங்கள் ரைபோசோம் தவிர்த்த புரதக்கூறுகளில் காணப்படுகின்றது. இவை, புரதப் பெயர்ப்பின்போது ரைபோசோம்களால் உருவாக்கப்படுவதில்லை.

கட்டமைப்புகள் 

கீழ்வரும் புதிய இரண்டு அமினோ அமிலங்களுக்கும் தரமானக் குறுக்கங்கள் பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளது:

 குறிப்பிடப்படாத குறுக்கங்கள் 
சிலவேளைகளில், ஒரு அமினோ அமிலத்தின் தெளிவான அடையாளம் பொருள்மயக்கமற்று அறிய முடிவதில்லை. புரத வரிசை வழிமுறைகள் சில இணைகளை வேறுபடுத்துவதில்லை. எனவே, கீழுள்ளக் குறிமுறையன்கள் உபயோகப்படுத்தப்படுகின்றன:
 Asx (B) - "அஸ்பரஜின் (அ) அஸ்பார்டிக் அமிலம்"
 Glx (Z) - "குளூட்டாமிக் காடி (அ) குளூட்டமின்"
 Xle (J) - "லியூசின் (அ) ஐசோலியூசின்"
மேலும், "X" குறியீடு இதுவரை கண்டறியப்படாத அமினோ அமிலத்தைக் குறிக்கப் பயன்படுகிறது.

வேதிப்பண்புகள் 
பொது வேதிப்பண்புகள்
 அமினோ அமிலம் ஓரெழுத்து மூவெழுத்து சராசரி நிறை [டால்டன், Da] சமமின்புள்ளி (pI) அமிலத்தன்மை எண் (pK1(α-COOH) pK2(α-+NH3) அலனின் A Ala 89.09404 6.01 2.35 9.87 சிஸ்டீன் C Cys 121.15404 5.05 1.92 10.70 அஸ்பார்டிக் அமிலம் D Asp 133.10384 2.85 1.99 9.90 குளூட்டாமிக் அமிலம் E Glu 147.13074 3.15 2.10 9.47 பினைல்அலனின் F Phe 165.19184 5.49 2.20 9.31 கிளைசின் G Gly 75.06714 6.06 2.35 9.78 ஹிஸ்டிடின் H His 155.15634 7.60 1.80 9.33 ஐசோலியூசின் I Ile 131.17464 6.05 2.32 9.76 லைசின் K Lys 146.18934 9.60 2.16 9.06 லியூசின் L Leu 131.17464 6.01 2.33 9.74 மெத்தியோனின் M Met 149.20784 5.74 2.13 9.28 அஸ்பரஜின் N Asn 132.11904 5.41 2.14 8.72 பிரோலைசின் O Pyl     புரோலின் P Pro 115.13194 6.30 1.95 10.64 குளூட்டமின் Q Gln 146.14594 5.65 2.17 9.13 ஆர்ஜினின் R Arg 174.20274 10.76 1.82 8.99 செரின் S Ser 105.09344 5.68 2.19 9.21 திரியோனின் T Thr 119.12034 5.60 2.09 9.10 செலீனோசிஸ்டீன் U Sec 168.053    வாலின் V Val 117.14784 6.00 2.39 9.74 டிரிப்டோபான் W Trp 204.22844 5.89 2.46 9.41 டைரோசின் Y Tyr 181.19124 5.64 2.20 9.21
பக்கத் தொடரியின் பண்புகள்
 அமினோ அமிலம் ஓரெழுத்து மூவெழுத்து பக்கத் தொடரி நீர் விலக்குபவை அமிலத்தன்மை எண் (pKa) முனைமை அமிலக்காரக் குறியீடு (pH) சிறியவை மிகச் சிறியவை  நறுமணமானவை(அ) கொழுப்பார்ந்தவை வான் டெர் வால்ஸ்கன அளவு அலனின் A Ala -CH3 X - - - X X - 67 சிஸ்டீன் C Cys -CH2SH X 8.18 - அமிலமானது X - - 86 அஸ்பார்டிக் அமிலம் D Asp -CH2COOH - 3.90 X அமிலமானது X - - 91 குளூட்டாமிக் அமிலம் E Glu -CH2CH2COOH - 4.07 X அமிலமானது - - - 109 பினைல்அலனின் F Phe -CH2C6H5 X - - - - - நறுமணமானது 135 கிளைசின் G Gly -H X - - - X X - 48 ஹிஸ்டிடின் H His -CH2-C3H3N2 - 6.04 X வலுவற்ற காரம் - - நறுமணமானது 118 ஐசோலியூசின் I Ile -CH(CH3)CH2CH3 X - - - - - கொழுப்பானது 124 லைசின்  K Lys -(CH2)4NH2 - 10.54 X காரம் - - - 135 லியூசின் L Leu -CH2CH(CH3)2 X - - - - - கொழுப்பானது 124 மெத்தியோனின் M Met -CH2CH2SCH3 X - - - - - - 124 அஸ்பரஜின் N Asn -CH2CONH2 - - X - X - - 96 பிரோலைசின் O Pyl          புரோலின் P Pro -CH2CH2CH2- X - - - X - - 90 குளூட்டமின் Q Gln -CH2CH2CONH2 - - X - - - - 114 ஆர்ஜினின் R Arg -(CH2)3NH-C(NH)NH2 - 12.48 X வலுவானக் காரம்  - - - 148 செரின் S Ser -CH2OH - - X - X X - 73 திரியோனின் T Thr -CH(OH)CH3 - - X வலுவற்ற அமிலம் X - - 93 செலீனோசிஸ்டீன் U Sec -CH2SeH X 5.73 - - X - -  வாலின் V Val -CH(CH3)2 X - - - X - கொழுப்பானது 105 டிரிப்டோபான் W Trp -CH2C8H6N X - - - - - நறுமணமானது 163 டைரோசின் Y Tyr -CH2-C6H4OH - 10.46 X - - - நறுமணமானது 141

குறிப்பு: அமினோ அமிலங்கள் புரதத்திற்குள் உள்ளபோது அமிலத்தன்மை எண்கள் (pKa) சிறிதளவு மாறுபடும்.

மரபணு வெளிப்பாடு மற்றும் உயிரிவேதியியல் பண்புகள்
 அமினோ அமிலம் ஓரெழுத்து மூவெழுத்து குறிமுறையன்கள் மனிதப் புரதத்தில்இருப்பு(%) அத்தியாவசியத் தன்மை அலனின் A Ala GCU, GCC, GCA, GCG 7.8 - சிஸ்டீன் C Cys UGU, UGC 1.9 நிபந்தனைக்குட்பட்டது அஸ்பார்டிக் அமிலம் D Asp GAU, GAC 5.3 - குளூட்டாமிக் அமிலம் E Glu GAA, GAG 6.3  நிபந்தனைக்குட்பட்டது பினைல்அலனின் F Phe UUU, UUC  3.9 ஆம் கிளைசின் G Gly GGU, GGC, GGA, GGG  7.2 நிபந்தனைக்குட்பட்டது ஹிஸ்டிடின் H  His CAU, CAC 2.3 ஆம் ஐசோலியூசின் I Ile AUU, AUC, AUA 5.3 ஆம் லைசின்  K Lys AAA, AAG 5.9 ஆம் லியூசின் L Leu UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG 9.1 ஆம் மெத்தியோனின் M  Met AUG 2.3 ஆம் அஸ்பரஜின் N Asn AAU, AAC 4.3 - பிரோலைசின் O Pyl UAG  - புரோலின் P Pro CCU, CCC, CCA, CCG  5.2 - குளூட்டமின் Q Gln CAA, CAG 4.2 - ஆர்ஜினின் R Arg CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG 5.1 நிபந்தனைக்குட்பட்டது செரின் S Ser UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC 6.8 -  திரியோனின் T Thr ACU, ACC, ACA, ACG  5.9 ஆம் செலீனோசிஸ்டீன் U Sec UGA  - வாலின் V Val GUU, GUC, GUA, GUG  6.6 ஆம் டிரிப்டோபான் W Trp UGG  1.4 ஆம் டைரோசின் Y Tyr UAU, UAC  3.2 நிபந்தனைக்குட்பட்டது நிறுத்தக் குறிமுறையன்கள் - குறிப்பிட்ட நேரத்தில் UAA, UAG, UGA 	 - -

பொருண்மை நிரலாய்வு
புரதம் மற்றும் புரதக்கூறுகளின் பொருண்மை நிரலாய்வில், படிவுகளின் நிறையைக் கண்டறிவது முக்கியம். புரதம் மற்றும் புரதக்கூறுகளின் நிறையானது படிவுகளின் நிறை மற்றும் நீர் மூலக்கூற்று நிறையின் கூட்டுத்தொகையாகும்.

 அமினோ அமிலம் ஓரெழுத்து மூவெழுத்து வாய்பாடு ஓரகத் தனிம நிறை [டால்டன் (Da)] சராசரி நிறை [டால்டன் (Da)] அலனின் A Ala C3H5NO 71.03711 71.0788 சிஸ்டீன் C Cys C3H5NOS 103.00919 103.1388 அஸ்பார்டிக் அமிலம் D Asp C4H5NO3 115.02694 115.0886 குளூட்டாமிக் அமிலம் E Glu C5H7NO3 129.04259 129.1155 பினைல்அலனின் F Phe C9H9NO 147.06841147.1766 கிளைசின் G Gly C2H3NO 57.02146 57.0519 ஹிஸ்டிடின் H His C6H7N3O 137.05891 137.1411 ஐசோலியூசின் I Ile C6H11NO 113.08406 113.1594 லைசின் K Lys C6H12N2O 128.09496 128.1741 லியூசின் L Leu C6H11NO 113.08406 113.1594 மெத்தியோனின் M Met C5H9NOS 131.04049 131.1986 அஸ்பரஜின் N Asn C4H6N2O2 114.04293 114.1039 பிரோலைசின் O Pyl C12H21N3O3 255.15829 255.3172 புரோலின் P Pro C5H7NO 97.05276 97.1167 குளூட்டமின் Q Gln C5H8N2O2 128.05858 128.1307 ஆர்ஜினின் R Arg C6H12N4O 156.10111 156.1875 செரின் S Ser C3H5NO2 87.03203 87.0782 திரியோனின் T Thr C4H7NO2 101.04768 101.1051 செலீனோசிஸ்டீன் U Sec C3H5NOSe 150.95364 150.0388 வாலின் V Val C5H9NO 99.06841 99.1326 டிரிப்டோபான் W Trp C11H10N2O 186.07931 186.2132 டைரோசின் Y Tyr C9H9NO2 163.06333 163.1760

விகிதவியல் மற்றும் உயிரணுவில் வளர்சிதைமாற்ற ஆக்கச் செலவு
கீழ் வரும் அட்டவணை ஈ.கோலை பாக்டீரியாவில் உள்ள அமினோ அமிலங்களின் செழிப்பையும், இந்த அமினோ அமிலங்களைத் தொகுக்க ஆகும் வளர்சிதைமாற்றச் சக்தி (ATP) செலவினையும் பட்டியலிடுகிறது. குறை எண்கள், இந்த அமினோ அமிலங்களின் வளர்சிதைமாற்ற நிகழ்வு சக்தி (ATP) செலவினத்திற்கு சாதகமானது என்பதையும், இந்நிகழ்வினால் உயிரணுவிற்கு மொத்த சக்தி செலவில்லை என்பதையும் குறிக்கின்றது.Physical Biology of the Cell (Garland Science) p. 178 அமினோ அமிலங்களின் செழிப்பு என்பது அமினோ அமிலங்கள் கட்டறு வடிவத்திலும், புரதங்களில் உள்ள பல்படியாக்க வடிவத்திலும் உள்ள மொத்தச் செழிப்பைக் குறிப்பிடுகின்றது.

 அமினோ அமிலம் செழிப்பு[ஈ.கோலை உயிரணுவில் (×108) உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை] உயிர்வளிநாட்டச் சூழலில் தொகுக்கஆகும் சக்தி செலவு உயிர்வளிகலவா நிலைமையில் தொகுக்கஆகும் சக்தி செலவுஅலனின் 2.9 -1 1சிஸ்டீன் 0.52 11 15அஸ்பார்டிக் அமிலம் 1.4 0 2குளூட்டாமிக் அமிலம் 1.5 -7 -1பினைல்அலனின் 1.1 -6 2கிளைசின் 3.5 -2 2ஹிஸ்டிடின் 0.54 1 7ஐசோலியூசின் 1.7 7 11லைசின் 2.0 5 9லியூசின் 2.6 -9 1மெத்தியோனின் 0.88 21 23அஸ்பரஜின் 1.4 3 5புரோலின் 1.3 -2 4குளூட்டமின் 1.5 -6 0ஆர்ஜினின் 1.7 5 13செரின் 1.2 -2 2திரியோனின் 1.5 6 8டிரிப்டோபான் 0.33 -7 7டைரோசின் 0.79 -8 2வாலின் 2.4 -2 2

குறிப்புகள்

 அமினோ அமிலம் குறுக்கம் குறிப்புகள்அலனின் A Ala இது, உடலில் மிக அதிகமாகக் காணப்படும் அமினோ அமிலமாகும். மிகவும் சுழலும் திறம் வாய்ந்தது. என்றாலும் கிளைசினைக் காட்டிலும் வளையாதத் தன்மை கொண்டது. ஆனால், அமைப்பில் சிறியதாக உள்ளதால் புரதக் கட்டமைப்பிற்கு சிறிய அளவே இடத்தடங்கலை விளைவிக்கக் கூடியது. அஸ்பரஜின் (அ) அஸ்பார்டிக் அமிலம் B Asx இரண்டில் ஒன்று (அமினோ அமிலம்) நிரப்புவதற்கு முன்னால் இடம் பிடிப்பானாக செயல்படுகிறது. சிஸ்டீன் C Cys அஸ்பார்டிக் அமிலம் D Asp குளூட்டாமிக் அமிலத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது. குளூட்டாமிக் அமிலம் E Glu அஸ்பார்டிக் அமிலத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது. பினைல்அலனின் F Phe மனிதர்களுக்கு இன்றியமையாதது. கிளைசின் G Gly "பக்கத் தொடரில்" இரண்டு ஹைட்ரசன் அணுக்களை மட்டும் கொண்டுள்ளதால், இதற்கு சமச்சீரின்மை (chiral) பண்பு கிடையாது. ஹிஸ்டிடின் H His ஐசோலியூசின் I Ile மனிதர்களுக்கு இன்றியமையாதது. லியூசின் (அ) ஐசோலியூசின் J Xle இரண்டில் ஒன்று (அமினோ அமிலம்) நிரப்புவதற்கு முன்னால் இடம் பிடிப்பானாக செயல்படுகிறது. லைசின் K Lys மனிதர்களுக்கு இன்றியமையாதது. ஆர்ஜினின் அமினோ அமிலத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது. லியூசின் L Leu மனிதர்களுக்கு இன்றியமையாதது. ஐசோலியூசின் மற்றும் வாலின் அமினோ அமிலங்களைப் போலவே செயல்படுகிறது. மெத்தியோனின் M Met மனிதர்களுக்கு இன்றியமையாதது. அஸ்பரஜின் N Asn அஸ்பார்டிக் அமிலத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது. அஸ்பரஜின் அமைடு தொகுதியையும், அஸ்பார்டிக் அமிலம் கார்பாக்சில் தொகுதியையும் கொண்டுள்ளன. பிரோலைசின் O Pyl பிரோலின் வளையம் இணைக்கப்பட்டு, லைசின் அமினோ அமிலத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது. புரோலின் P Pro குளூட்டமின் Q Gln குளூட்டாமிக் அமிலத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது. குளூட்டமின் அமைடு தொகுதியையும், குளூட்டாமிக் அமிலம் கார்பாக்சில் தொகுதியையும் கொண்டுள்ளன. புரதங்களிலும், அமோனியாவைச் சேமிக்கவும் உபயோகப்படுத்தப்படுகின்றது. இது, உடலில் மிக அதிகமாகக் காணப்படும் அமினோ அமிலமாகும். ஆர்ஜினின் R Arg லைசின் அமினோ அமிலத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது. செரின் S Ser  செரின் மற்றும் திரியோனின் அமினோ அமிலங்கள் ஹைட்ராக்சில் செயல் தொகுதியைக் கொண்ட சிறிய தொகுதியை முடிவில் கொண்டுள்ளன. இவற்றின் ஹைட்ரசன் அணு எளிதில் நீக்கக்கூடியதாக உள்ளதால் செரின் மற்றும் திரியோனின் அமினோ அமிலங்கள் நொதியங்களில் அடிக்கடி ஹைட்ரசன் வழங்கியாகக் கருதப்படுகின்றன. இவ்விரண்டு அமினோ அமிலங்களும் நீர்விலக்கிகளாக உள்ளதால் கரையும் புரதங்களின் வெளிப் பகுதிகளில் செறிவாகக் காணப்படுகின்றன. திரியோனின் T Thr மனிதர்களுக்கு இன்றியமையாதது. செரின் அமினோ அமிலத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது. செலீனோசிஸ்டீன் U Sec செலீனியமாக்கப்பட்ட சிஸ்டீன், கந்தகத்திற்கு மாற்றாக உள்ளது. வாலின் V Val மனிதர்களுக்கு இன்றியமையாதது. ஐசோலியூசின் மற்றும் லியூசின் அமினோ அமிலங்களைப் போலவே செயல்படுகிறது. டிரிப்டோபான் W Trp மனிதர்களுக்கு இன்றியமையாதது. பினைல்அலனின் மற்றும் டைரோசின் அமினோ அமிலங்களைப் போலவே செயல்படுகிறது. செரடோனின் முன்னோடி. இயற்கையாகவே ஒளிரும் தன்மை கொண்டது.  தெரியாதவை X Xaa தெரியாத (அ) முக்கியமில்லாத அமினோ அமிலத்திற்கான இடம் பிடிப்பானாக செயல்படுகிறது. டைரோசின் Y Tyr பினைல்அலனின் (டைரோசின் முன்னோடி) மற்றும் டிரிப்டோபான் போலவே வினை புரிகிறது. மெலனின், எபிநெப்ரின் மற்றும் கேடய (தைராய்டு) இயக்குநீர் ஆகியவற்றுக்கான முன்னோடி. இயற்கையாகவே ஒளிரும் தன்மை கொண்டது. எனினும், சாதாரணமாக சக்தியை டிரிப்டோபானுக்கு இடம் மாற்றுவதன் மூலம் இதன் ஒளியுமிழ்தல் தணிக்கப்படுகிறது. குளூட்டாமிக் அமிலம் (அ) குளூட்டமின் Z Glx இரண்டில் ஒன்று (அமினோ அமிலம்) நிரப்புவதற்கு முன்னால் இடம் பிடிப்பானாக செயல்படுகிறது. 

மேற்கோள்கள்

பகுப்பு:அமினோ அமிலங்கள்