Hayat | Konular | Kitaplık | İcatlar | İletişim
Bir Savunma Molekülü: Gama Glutatyon
Canlıların yapıtaşlarından olan proteinlerin küçükleri sayılabilecek peptitler, tabiatta yaygın şekilde bulunur. Protein yapımının ilk safhasında, iki aminoasit, peptit bağıyla birleşir. Daha sonra üçüncü aminoasit bu birleşmiş olan iki aminoasit molekülüne yine peptit bağıyla bağlanır. Derken dördüncü, beşinci vs. aminoasitler gelir. Birleşik aminoasit zincirine tutunarak çeşitli sayılarda aminoasit ihtiva eden irili ufaklı proteinler hücrenin ribozom isimli fabrikalarında sentez edilir.
Peptitlerin en küçüğü; iki aminoasidin hususi bir şekilde birbirine bağlanmasıyla meydana getirilir ve dipeptit adını alır. Üç tanesinin birleşmesiyle de tripeptitler üretilir. Hususi vazifelerle donatılmış az sayıdaki aminoasitten yapılmış bu küçük moleküllere, peptit yapısındaki hormonlar, toksinler ve antibiyotikler misâl verilebilir. Yapılan incelemelerde glisin, sistein ve glutamik asit olarak isimlendirilen üç adet aminoasitten oluşturulan glutatyon (GSH) molekülünün, proteinlerin yapısında bulunmadığı görülmüştür. Bu molekülün diğer peptitlerden farklı bir şekilde birleştirildiğini görürüz. Bu molekülün aminoasitlerden sentez edilmesi sırasında glutamik asit, sistein aminoasidine ters taraftan (alfa karbonuna bağlı olmayan karboksil uçtan) bağlanmıştır. Bu da bir peptit bağı olmasına rağmen, farklı taraftan bağlandığı için, bu molekül protein yapımında kullanılmamakta, âdeta dışlanmaktadır. Zîrâ Allah, sonsuz hikmeti gereği protein moleküllerinin canlı hücrelerde aminoasitlerden sentez edilmesinde bir kalıp takdir etmiştir. Yani aminoasitler birbirlerine bağlanırken her birine belli bir bağlanma yeri uygun görülmüştür. Bundan dolayı sadece bu kalıba uyan alfa aminoasitler protein yapımında yer alır. Canlı organizmada iki aminoasit birbirine doğru yerden bağlandığı hâlde, üçüncüsü farklı bir yerden kalıba uymayan bir şekilde bağlanırsa, artık bu üçlü grup protein yapımında devre dışı kalır. İşte bu devre dışı kalanlardan biri gama glutatyon molekülüdür. Proteinlerin yapısında yer almadığına göre bu molekülün fonksiyonu nedir? Cansız elementlerden meydana gelen bu moleküller, nasıl oluyor da, hücrede protein sentezi sırasında devre dışı bırakılıyor?
Hayvan, bitki ve mikroorganizmalarda yaygın olarak bulunan glutatyon, insanda genelde karaciğer hücrelerinde sentezlenir ve burada yoğun olarak bulunur. Glutatyon molekülünün biyolojik işlemlerdeki vazifelerinden biri oldukça enteresandır: Bu moleküldeki sistein aminoasidinin sülfidril grubu (-SH ) indirgeme özelliğine sahip kılınmıştır. Canlı organizmaların çoğunda organik moleküllerden enerji elde etmek için oksijen kullanılır. Bu sırada bazı istenmeyen kimyevî reaksiyonlar da olur. Oksijen, bulunduğu ortamdaki moleküllerden tek değerli elektronlar alabilir ve stabil (kararlı) olmayan moleküllerin meydana gelmesine sebep olur. Bunlardan biri de hidrojen peroksittir (H2O2). Bu molekül hücre zarından kolayca geçerek hücreye yayılır. Burada bulunan kırmızı kan hücrelerindeki (hemoglobin) iki değerli demir (Fe+2) iyonlarıyla reaksiyona girer. Bu sırada Fe+2 iyonları Fe+3 iyonlarına yükseltgenir. Hemoglobin methemoglobine dönüşür. Hemoglobin bu hâliyle oksijen bağlama kabiliyetini kaybeder ve oksijen taşıma vazifesini yapamaz. Fe+2 +H2O2 Fe+3+OH+-OH şeklinde meydana gelen bu reaksiyonla aynı zamanda hidroksil radikali de açığa çıkar. Bu molekül oldukça aktif bir moleküldür. Hücrede otokatalitik olarak zincir reaksiyonlarına yol açar ve hücrede çok sayıda radikal moleküllerin oluşmasına sebep olur. Bu radikaller başta kanser olmak üzere birçok hastalığın zâhiri müsebbibidir. Bu zararlı moleküller biz istesek de istemezsek de, metabolik reaksiyonlarla veya dış faktörlerle mutlaka vücudumuzda meydana gelir. Bunların oranları vücudumuza yerleştirilen savunma mekanizmalarıyla minimumda tutulur. İşte proteinlerin yapısında yer almayan, ancak bu savunma mekanizmalarında vazifeli olan moleküllerden biri de gama glutatyondur. Meselâ hücrede hidrojen peroksit (H2O2) molekülünün tahrip edici tesirini bertaraf etmek için glutatyon molekülü vazifelendirilmiştir. Hücrede H2O2 meydana gelir gelmez onu su (H2O) molekülüne dönüştürerek kandaki +2 değerli demiri koruma görevi yapar. Bu reaksiyon 2GSH + H2O2 GSSG + 2H2O şeklinde cereyan eder. Bu reaksiyon sırasında glutatyon molekülünün -SH grubundaki hidrojenleri hidrojen perokside aktarılarak kendisi yükseltgenirken, hidrojen peroksit de suya indirgenmektedir. Sanki cephede düşmana karşı nöbet tutan asker gibi hücrede daima teyakkuz hâlinde bulunarak zararlı olabilecek bir molekülün anında zararsız, hattâ faydalı bir şekle (suya) dönüşmesine vesile olmaktadır.
Hücre içinde bulunan enzimlerden glutatyon redüktaz ile yükseltgenmiş olan glutatyon (GSSG) molekülü yeniden eski hâline (GSH) döner ve nöbete devam eder. Yükseltgenmiş glutatyon molekülünün hücrede indirgenme reaksiyonu aşağıda verilmiştir.
Glutatyon redüktaz enzimi
GSSG + NADPH + H+ 2GSH + NADP+
Diğer taraftan bu GSH ve GSSG molekülleri hücrede her zaman denge hâlinde bulunur. Her canlıda bulunan bu tür koruyucular, her sistemde bir dengenin yerleştirilmiş olduğunu hatırlatır. Bütün bunlar her şeye gücü yeten bir Yaratıcı’nın mükemmel düzen ve nizâmını kendi hâl dilleriyle anlatmaktadır. Doğru okuyup, doğru düşünmek Yaratıcı’yı bulmak için kâfidir. Biz bilimin penceresinden sadece molekülleri bile mânâ-yı harfîyle dinlesek onların Allah’ı anlattıklarını işitiriz. Bir gün kendisine gelip fen derslerinde muallimlerinin Allah’tan hiç bahsetmediklerini söyleyen liseli talebelere Bediüzzaman Hazretleri: “Onlar size Allah’tan bahsetmese bile sizin okuduğunuz dersler kendileri Allah’ı anlatıyor, siz onları dinleyiniz.” der. Bunun gibi biyomoleküller yaptıkları vazifelerle: “Biz başıboş değiliz, bizi yöneten ve vazifelendiren bir Yaratıcı’mız var.” diye haykırmaktadır.
Kaynaklar
- McKee, T., McKee,JR.2003.Biochemistry: The molecular basis of life(Third edition).The McGraw –Hill Companies,İnc. New York.
- Kuchel,W.P.,Ralston,B.G. 1988. Theory and Problems of Biochemistry. Schaum’s Outline Series, McGraw-Hill Book Company, New York
- Belitz, H.D.,Grosch,W.,Schieberle. 2004. Food Chemistry. 3rd revised Edition. Springer.