Allosterism या ऐलोस्टीयरिक विनियमन निषेध या एंजाइम की सक्रियता अपने सब्सट्रेट और जो इसकी संरचना की एक विशिष्ट साइट, तो तत्संबंधी सक्रिय साइट से अलग पर कार्य करता है से एक नियामक अणु अलग द्वारा मध्यस्थता की प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया गया है।
शब्द "ऑलस्टोरिक" या "ऑलस्टोरिज़्म" ग्रीक जड़ों "एलोस" से आता है, जिसका अर्थ है "अन्य" और "स्टीरियो", जिसका अर्थ है "रूप" या "जगह"; इसलिए इसका शाब्दिक अनुवाद "एक और स्थान", "एक और स्थान" या "एक और संरचना" के रूप में किया जाता है।
एक allosteric विनियमन के ग्राफिक आरेख। (ए) सक्रिय साइट। (बी) Allosteric साइट। (सी) सब्सट्रेट। (घ) अवरोधक। (ई) एंजाइम। (स्रोत: आइजैक वेब विया विकिमीडिया कॉमन्स)
कुछ लेखक एक प्रक्रिया के रूप में ऑलस्टॉरिज्म का वर्णन करते हैं जिसके द्वारा सिस्टम में दूरस्थ साइटें (एक एंजाइम की संरचना, उदाहरण के लिए) एक कार्यात्मक प्रतिक्रिया का उत्पादन करने के लिए ऊर्जावान रूप से युग्मित होती हैं, यही कारण है कि यह माना जा सकता है कि एक क्षेत्र में बदलाव प्रभावित कर सकता है इसमें कोई अन्य
इस प्रकार का विनियमन एंजाइमों के लिए विशिष्ट है जो कई ज्ञात जैविक प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं, जैसे कि संकेत पारगमन, चयापचय (उपचय और अपचय), अन्य लोगों के बीच जीन अभिव्यक्ति का विनियमन।
ऑलोस्टेरिज्म और सेलुलर चयापचय के नियंत्रण में इसकी भागीदारी के बारे में पहले विचारों को 1960 के दशक में एफ। मोनोड, एफ। जैकब और जे। चेंजक्स द्वारा पोस्ट किया गया था, जबकि उन्होंने विभिन्न अमीनो एसिड के बायोसिंथेटिक मार्गों का अध्ययन किया था, जो बाद में हिचकते थे। अंतिम उत्पादों का संचय।
हालाँकि इस संबंध में पहला प्रकाशन आनुवांशिक नियमन के साथ करना था, थोड़े समय बाद मोनोद, वायमन और चेंजक्स ने एंजाइमैटिक गतिविधि के साथ प्रोटीन के लिए ऑलस्टोरिज़्म की अवधारणा का विस्तार किया और बहुमूत्र प्रोटीन पर आधारित एक मॉडल का प्रस्ताव किया, जो मुख्य रूप से उप-समूहों के साथ बातचीत पर आधारित था। जब इनमें से कोई एक प्रभावक से जुड़ा था।
बाद की कई अवधारणाओं में "प्रेरित फिट" के सिद्धांत में उनकी नींव थी जो कुछ साल पहले कोसलैंड द्वारा पेश की गई थी।
सामान्य विशेषताएं
सामान्य तौर पर, सभी एंजाइमों में लिगेंड्स के बंधन के लिए दो अलग-अलग साइटें होती हैं: एक को सक्रिय साइट के रूप में जाना जाता है, जिसमें अणु जो सब्सट्रेट के रूप में कार्य करते हैं (एंजाइम की जैविक गतिविधि के लिए जिम्मेदार) बांधते हैं, और दूसरा है एलोस्टेरिक साइट के रूप में जाना जाता है, जो अन्य चयापचयों के लिए विशिष्ट है।
इन "अन्य चयापचयों" को ऑलस्टेरिक प्रभावकारक कहा जाता है और एंजाइम-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाओं की दर पर सकारात्मक या नकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं या जिस आत्मीयता के साथ वे अपने सब्सट्रेट को सक्रिय साइट पर बांधते हैं।
आमतौर पर, एक एंजाइम के एलास्टेरिक साइट में एक असरकार के बंधन से संरचना के किसी अन्य साइट में एक प्रभाव होता है, इसकी गतिविधि या इसके कार्यात्मक प्रदर्शन को संशोधित करता है।
एलोस्टेरिक एंजाइम की प्रतिक्रिया की ग्राफिक योजना (स्रोत: फ़ाइल: एंजाइम एलोस्ट्ररी en.png: फ़ाइल: एनजाइम allostery.png: Allostery.png: निकोलस ले नोवर (बात)। लेनोव इन एन.विकिपीडिएरीवेटिव कार्य: टिमविकर्स (टॉक) व्युत्पन्न। काम: रेटमा (टॉक) व्युत्पन्न काम: KES47।
हालाँकि प्रकृति में एलोस्टरिज़्म या ऑलोस्टेरिक विनियमन के हजारों उदाहरण हैं, कुछ अन्य की तुलना में अधिक प्रमुख हैं। ऐसा हीमोग्लोबिन का मामला है, जो संरचनात्मक पहलू में गहराई से वर्णित पहले प्रोटीन में से एक था।
हीमोग्लोबिन कई जानवरों के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रोटीन है, क्योंकि यह फेफड़ों से ऊतकों तक रक्त के माध्यम से ऑक्सीजन के परिवहन के लिए जिम्मेदार है। यह प्रोटीन एक ही समय में होमोट्रोपिक और हेट्रोट्रोपिक ऑलोस्टेरिक विनियमन प्रस्तुत करता है।
हीमोग्लोबिन के होमोट्रोपिक ऑल्टरिज़्म को इस तथ्य के साथ करना पड़ता है कि किसी एक सबऑनिट के लिए एक ऑक्सीजन अणु का बंधन जो इसे बनाता है, सीधे उस आत्मीयता को प्रभावित करता है जिसके साथ आसन्न सबयूनिट एक और ऑक्सीजन अणु को बांधता है, इसे बढ़ाता है (सकारात्मक विनियमन या सहकारीवाद))।
हेटरोट्रोपिक ऑलस्टोरिज्म
दूसरी ओर, हेटरोट्रोपिक ऑलस्टोनिज़म, उन प्रभावों से संबंधित है, जो पीएच और 2,3-डिपोस्फोस्ग्लिसरेट की उपस्थिति इस एंजाइम के सबयूनिट्स को ऑक्सीजन के बंधन पर रोकते हैं, इसे रोकते हैं।
एस्पार्टेट ट्रांसकारबाइलेज़ या एटीकेस, जो कि पाइरीमिडीन संश्लेषण मार्ग में भाग लेता है, यह भी allosteric विनियमन के "क्लासिक" उदाहरणों में से एक है। यह एंजाइम, जिसमें 12 सबयूनिट्स हैं, जिनमें से 6 उत्प्रेरक रूप से सक्रिय हैं और 6 विनियामक हैं, यह हेटोट्रॉपिक रूप से उस मार्ग के अंतिम उत्पाद द्वारा हिचकते हैं जो साइटिडीन ट्राइफॉस्फेट (सीटीपी) है।
लैक्टोज ऑपेरॉन
मोनोड, जैकब और चेंजक्स के पहले विचारों का फल जेकोब और मोनोड द्वारा प्रकाशित एक लेख था, जो एस्चेरिचिया कोली के लैक्टोज ऑपेरॉन से संबंधित है, जो आनुवंशिक स्तर पर हेट्रोट्रोपिक ऑलोस्टेरोन विनियमन के विशिष्ट उदाहरणों में से एक है।
इस प्रणाली का एलोस्टेरिक विनियमन किसी उत्पाद में परिवर्तित होने के लिए एक सब्सट्रेट की क्षमता से संबंधित नहीं है, लेकिन ऑपरेटर डीएनए क्षेत्र के लिए प्रोटीन के बंधन संबंध के लिए।
संदर्भ
- चेंजक्स, जेपी, और एडेलस्टीन, एसजे (2005)। सिग्नल ट्रांसडक्शन के ऑलस्ट्रोसिक तंत्र। विज्ञान, 308 (5727), 1424-1428।
- गोल्डबेटर, ए।, और ड्यूपॉन्ट, जी (1990)। ऑलस्टेरिक विनियमन, सहकारिता, और जैव रासायनिक दोलनों। बायोफिजिकल केमिस्ट्री, 37 (1-3), 341-353।
- जिओ, डब्ल्यू।, और पार्कर, ईजे (2012)। प्रोटीन एलोस्टरी के लिए आणविक आधार को समझने के लिए कम्प्यूटेशनल और प्रयोगात्मक तकनीकों के संयोजन का उपयोग करना। प्रोटीन रसायन विज्ञान और संरचनात्मक जीव विज्ञान में अग्रिम (खंड 87, पीपी 391-413)। अकादमिक प्रेस।
- केर्न, डी।, और ज़ुइडरवेग, ईआर (2003)। Allosteric विनियमन में गतिशीलता की भूमिका। संरचनात्मक जीवविज्ञान में वर्तमान राय, 13 (6), 748-757।
- लास्कोव्स्की, आरए, गरिक, एफ।, और थॉर्नटन, जेएम (2009)। प्रोटीन में allosteric विनियमन का संरचनात्मक आधार। FEBS पत्र, 583 (11), 1692-1698।
- मैथ्यूज, सीके, वैन होल्डे, केई और अहर्न, केजी (2000)। बायोकेमिस्ट्री, एड। सैन फ्रांसिस्को, कैलिफ़ोर्निया।