- विशेषताओं और संरचना
- संरचनात्मक विशेषताएं
- कैटेलिटिक साइट
- स्थान
- प्रकार
- स्तनधारी एडिनाइलेट चक्रवात
- विशेषताएं
- विनियमन
- संदर्भ
Adenylate साइक्लेज या adenylyl साइक्लेस एंजाइम एटीपी, चक्रीय एएमपी, एक महत्वपूर्ण संकेतन अणु है जो विभिन्न प्रोटीन महत्वपूर्ण शारीरिक कार्यों के साथ चक्रीय एएमपी पर निर्भर सक्रिय हो जाता है में उच्च ऊर्जा के एक अणु के रूपांतरण के लिए जिम्मेदार है।
इसकी गतिविधि को विभिन्न कारकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है जैसे, उदाहरण के लिए, विभिन्न प्रकृति के हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर और अन्य नियामक अणुओं (ठोस कैल्शियम आयनों और जी प्रोटीन, के कुछ नाम करने के लिए) की ठोस कार्रवाई।
एडिनाइलेट साइक्लेज आरेख (स्रोत: उपयोगकर्ता Bensaccount on en.wikipedia विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)
इस एंजाइम का मुख्य महत्व प्रतिक्रिया के उत्पाद के महत्व में है जो इसे उत्प्रेरित करता है, चक्रीय एएमपी, क्योंकि यह चयापचय और विकास से संबंधित कई सेलुलर घटनाओं के नियंत्रण में भाग लेता है, साथ ही साथ विभिन्न बाहरी उत्तेजनाओं की प्रतिक्रिया भी।
प्रकृति में, दोनों एककोशिकीय जीव (अपेक्षाकृत सरल) और बड़े और जटिल बहुकोशिकीय जानवर चक्रीय एएमपी को एक दूसरे दूत के रूप में उपयोग करते हैं, और इसलिए एंजाइम जो इसे पैदा करते हैं।
Phylogenetic अध्ययनों से पता चलता है कि इन एंजाइमों को एक सामान्य पूर्वज से व्युत्पन्न किया जाता है, जो कि जुगनू और यूकेरियोट्स के पृथक्करण से पहले, यह दर्शाता है कि चक्रीय एएमपी के विभिन्न कार्य थे, शायद एटीपी उत्पादन से संबंधित।
इस तरह के एक बयान को स्वीकार करना संभव है, क्योंकि एडिनाइलेट साइक्लेज द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया आसानी से प्रतिवर्ती होती है, जिसे एटीपी संश्लेषण (K eq ± 2.1 ± 0.2 10 -9 M 2) के लिए संतुलन स्थिरांक में देखा जा सकता है।
विशेषताओं और संरचना
अधिकांश यूकेरियोटिक एडिनाइलेट साइक्लेज एंजाइम प्लाज्मा झिल्ली से जुड़े होते हैं, लेकिन बैक्टीरिया और स्तनधारी शुक्राणु कोशिकाओं में वे साइटोसोल में घुलनशील प्रोटीन के रूप में पाए जाते हैं।
खमीर और कुछ बैक्टीरिया में वे परिधीय झिल्ली प्रोटीन होते हैं, जबकि कुछ अमीबा प्रजातियों में वे एक एकल ट्रांसमेम्ब्रेनर सेगमेंट के साथ अणु होते हैं।
संरचनात्मक विशेषताएं
वे बड़ी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं (1,000 से अधिक अमीनो एसिड अवशेषों) से बने प्रोटीन होते हैं, जो प्लाज्मा झिल्ली को अल्फा हेलिक्स रचना के छह ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन से बने दो क्षेत्रों के माध्यम से 12 बार पार करते हैं।
प्रत्येक ट्रांस्मैम्ब्रेन क्षेत्र को एक बड़े साइटोसोलिक डोमेन द्वारा अलग किया जाता है, जो उत्प्रेरक गतिविधि के लिए जिम्मेदार है।
यूकेरियोटिक जीवों के बीच इन एंजाइमों के अमीनो टर्मिनल क्षेत्र के एक टुकड़े में कुछ संरक्षित रूपांकनों के साथ-साथ लगभग 40 केडीए का एक साइटोप्लास्मिक डोमेन है, जिसे हाइड्रोफोबिक वर्गों द्वारा सीमांकित किया गया है।
कैटेलिटिक साइट
प्रतिक्रिया है कि ये एंजाइम उत्प्रेरित करते हैं, अर्थात ओहियो समूह के न्यूक्लियोफिलिक हमले के माध्यम से डायस्टर बॉन्ड का निर्माण 3 'न्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट के फॉस्फेट समूह की स्थिति 5' में होता है, जो डोमेन के रूप में ज्ञात एक सामान्य संरचनात्मक मूल भाव पर निर्भर करता है। पाम "।
यह "हथेली" डोमेन एक "βαβαα mot" रूपांकन से बना है ("β" जिसका अर्थ है and-मुड़ी हुई चादरें और "α" अल्फ़ा हेलिकॉप्टर) और इसमें दो अयोग्य एसपारटिक एसिड अवशेष हैं जो दो जिम्मेदार धातु आयनों का समन्वय करते हैं। कटैलिसीस, जो कि डाइवलेंट मैग्नीशियम या जिंक आयन हो सकता है।
इन एंजाइमों की चतुर्धातुक संरचना से संबंधित कई अध्ययनों से पता चला है कि उनकी उत्प्रेरक इकाई एक मंदक के रूप में मौजूद है, जिसका गठन ट्रांसमेम्ब्रेन सेगमेंट पर निर्भर करता है, जो प्रोटीन के निर्माण के दौरान एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में शामिल होते हैं।
स्थान
यह निर्धारित किया गया है कि कई अभिन्न झिल्ली प्रोटीनों की तरह, जैसे जी प्रोटीन, जो फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल एंकर, और कई अन्य लोगों के साथ, एडेनिल साइक्लेज़ विशेष झिल्ली क्षेत्रों या सूक्ष्म डोमेन में पाए जाते हैं जिन्हें "लिपिड राफ्ट्स" के रूप में जाना जाता है। अंग्रेजी "लिपिड बेड़ा")।
ये झिल्ली डोमेन सैकड़ों नैनोमीटर व्यास के हो सकते हैं और मुख्य रूप से लंबे समय तक मुख्य रूप से संतृप्त फैटी एसिड श्रृंखलाओं के साथ कोलेस्ट्रॉल और स्फिंगोलिपिड्स से बने होते हैं, जो उन्हें कम तरल बनाता है और विभिन्न के ट्रांसमीटर सेगमेंट के आवास की अनुमति देता है प्रोटीन।
एडिनाइलेट चक्रवात भी लिपिड राफ्ट के उपग्रहों से जुड़े हुए पाए गए हैं, जिन्हें "केवोल" (अंग्रेजी "केवोलो" से) के रूप में जाना जाता है, जो कोलेस्ट्रॉल में समृद्ध झिल्ली और इस केवोलिन नामक प्रोटीन से युक्त होते हैं।
प्रकार
प्रकृति में, एडिलेनेट चक्रवात के तीन अच्छी तरह से परिभाषित वर्ग हैं और दो जो वर्तमान में चर्चा का विषय हैं।
- कक्षा I: वे ई.कोली जैसे कई ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में मौजूद हैं, उदाहरण के लिए, जहां प्रतिक्रिया के चक्रीय एएमपी उत्पाद में प्रतिलेखन कारकों के लिए एक लिगैंड के रूप में कार्य होता है जो कि catabolic ऑपेरॉन के नियमन के लिए जिम्मेदार होते हैं।
- द्वितीय श्रेणी: बैक्टीरिया जनरलों के कुछ रोगजनकों जैसे कि बेसिलस या बोर्डेटेला में पाया जाता है, जहां वे बाह्य विषाक्त पदार्थों के रूप में काम करते हैं। वे मेजबान शांतोदुलिन (बैक्टीरिया में अनुपस्थित) द्वारा सक्रिय प्रोटीन होते हैं।
- कक्षा III: "सार्वभौमिक" वर्ग के रूप में जाना जाता है और यह फ़ाइनलोजेनेटिक रूप से गयनाइल साइक्सेस से संबंधित है, जो समान कार्य करता है। वे प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों में पाए जाते हैं, जहां वे विभिन्न मार्गों द्वारा विनियमित होते हैं।
स्तनधारी एडिनाइलेट चक्रवात
स्तनधारियों में, कम से कम नौ प्रकार के एंजाइमों को क्लोन किया गया है और वर्णित किया गया है, नौ स्वतंत्र जीनों से एन्कोड किया गया है और एडेनिल साइक्लेज वर्ग III से संबंधित है।
वे जटिल संरचनाओं और झिल्ली टोपोलॉजी को साझा करते हैं, साथ ही दोहराए गए उत्प्रेरक डोमेन भी हैं जो उनकी विशेषता हैं।
स्तनधारियों के लिए, आइसोफॉर्मों को संदर्भित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला नामकरण एसी (एडेनिलेट साइक्लेज के लिए) और 1 से 9 (एसी 1 - एसी 9) के लिए एक अक्षर अक्षर से मेल खाती है। AC8 एंजाइम के दो वेरिएंट भी बताए गए हैं।
इन जानवरों में मौजूद आइसोफोर्म उनके उत्प्रेरक साइटों की प्राथमिक संरचना और तीन आयामी संरचना के अनुक्रम के संबंध में समरूप हैं। प्रत्येक "प्रकार" के भीतर इनमें से एक एंजाइम का समावेश मुख्य रूप से नियामक तंत्र से संबंधित है जो प्रत्येक आइसोफॉर्म पर काम करता है।
उनके पास अभिव्यक्ति के पैटर्न हैं जो अक्सर ऊतक-विशिष्ट होते हैं। मस्तिष्क में सभी आइसोफॉर्म पाए जा सकते हैं, हालांकि कुछ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विशिष्ट क्षेत्रों तक ही सीमित हैं।
विशेषताएं
एडिनाइलेट साइक्लेज़ परिवार से संबंधित एंजाइमों का मुख्य कार्य एटीपी को चक्रीय एएमपी में बदलना है और इसके लिए वे इंट्रामोल्युलर 3'-5 'डायस्टर बांड (डीएनए पॉलीमरेज़ द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के समान प्रतिक्रिया) के गठन को उत्प्रेरित करते हैं। एक पाइरोफॉस्फेट अणु की रिहाई के साथ।
स्तनधारियों में, जो विभिन्न प्रकार प्राप्त किए जा सकते हैं वे कोशिका प्रसार, इथेनॉल निर्भरता, सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी, ड्रग निर्भरता, सर्कैडियन लय, घ्राण उत्तेजना, सीखने और स्मृति से संबंधित हैं।
कुछ लेखकों ने सुझाव दिया है कि एडिनैलेट चक्रवात में ट्रांसपोर्टर अणुओं के रूप में एक अतिरिक्त कार्य हो सकता है या, एक ही, चैनल प्रोटीन और आयनिक ट्रांसपोर्टर क्या हैं।
हालांकि, इन परिकल्पनाओं का परीक्षण केवल इन एंजाइमों के ट्रांसमेम्ब्रेन खंडों की व्यवस्था या टोपोलॉजी के आधार पर किया गया है, जो कुछ आयन परिवहन चैनलों के साथ कुछ समरूपता या संरचनात्मक समानता (लेकिन अनुक्रम नहीं) साझा करते हैं।
दोनों चक्रीय एएमपी और पीपीआई (पायरोफ़ॉस्फेट), जो प्रतिक्रिया के उत्पाद हैं, सेलुलर स्तर पर कार्य करते हैं; लेकिन उनका महत्व उस जीव पर निर्भर करता है जहां वे हैं।
विनियमन
एडेनिल साइक्लिसिस के बीच महान संरचनात्मक विविधता विनियमन के कई रूपों के लिए एक बड़ी संवेदनशीलता दिखाती है, जो उन्हें सेलुलर सिग्नलिंग मार्ग के एक महान विविधता में एकीकृत करने की अनुमति देती है।
इनमें से कुछ एंजाइमों की उत्प्रेरक गतिविधि अल्फा केटोएसिड्स पर निर्भर करती है, जबकि अन्य में नियामक उपनिषदों (उत्तेजना या अवरोधन) से जुड़े अधिक जटिल नियामक तंत्र हैं जो निर्भर करते हैं, उदाहरण के लिए, कैल्शियम और अन्य आम तौर पर घुलनशील कारकों पर, साथ ही साथ। अन्य प्रोटीन के।
कई एडिनाइलेट साइकल गैसों को कुछ जी प्रोटीनों के सबयूनिट्स (उनके कार्य को रोकना) द्वारा नकारात्मक रूप से विनियमित किया जाता है, जबकि अन्य अधिक सक्रिय प्रभाव डालते हैं।
संदर्भ
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