Cyclooxygenases (Coxs), भी प्रोस्टाग्लैंडीन एच synthases या synthases प्रोस्टाग्लैंडीन endoperoxide, oxygenases रूप में जाना जाता फैटी एसिड से संबंधित एंजाइमों superfamily Myeloperoxidase और सभी रीढ़ में पाए जाते हैं।
Cyclooxygenases द्विध्रुवीय एंजाइम होते हैं, क्योंकि उनके पास दो अलग-अलग उत्प्रेरक गतिविधियाँ होती हैं: एक cyclooxygenase गतिविधि और एक पेरोक्सीडेज़ गतिविधि, जो उन्हें बिस्-ऑक्सीजन के उत्प्रेरित करने और arachidonic एसिड की कमी से प्रोस्टाग्लैंडीन बनाने की अनुमति देती है।
साइक्लोऑक्सीजिनेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से पंचर)
वे पौधों, कीड़ों या एककोशिकीय जीवों में नहीं पाए गए हैं, लेकिन कशेरुक कोशिकाओं में ये एंजाइम मुख्य रूप से एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम की झिल्ली में स्थित होते हैं, परमाणु लिफाफे, लिपिड निकायों, मिटोकोंड्रिया, फिलामेंटस संरचनाओं में उनकी उपस्थिति की रिपोर्ट के साथ।, पुटिका, आदि।
साइक्लोऑक्सीजिसेस द्वारा संश्लेषित उत्पादों के पहले डिटेक्शन को सेमिनल तरल पदार्थों में बनाया गया था, यही वजह है कि शुरू में यह सोचा गया था कि वे प्रोस्टेट में उत्पादित पदार्थ थे, इसलिए उन्हें "प्रोस्टाग्लैंडिंस" कहा जाता था।
आज यह ज्ञात है कि प्रोस्टाग्लैंडिंस कशेरुक जानवरों के सभी ऊतकों में और यहां तक कि उन जीवों में भी संश्लेषित होते हैं जिनमें प्रोस्टेट ग्रंथियां नहीं होती हैं, और इन अणुओं के अलग-अलग आइसोमरों में विभिन्न शारीरिक और रोग प्रक्रियाओं जैसे बुखार, संवेदनशीलता के लिए अलग-अलग कार्य होते हैं। दर्द या अल्जिया, सूजन, घनास्त्रता, माइटोजेनेसिस, वासोडिलेशन और वासोकोनस्ट्रेशन, ओव्यूलेशन। गुर्दा समारोह, आदि
प्रकार
कशेरुक जानवरों के बीच दो प्रकार के साइक्लोऑक्सीजन के अस्तित्व की सूचना मिली है। सबसे पहले खोजा और शुद्ध किया जाने वाला COX-1 या बस COX के रूप में जाना जाता है, और इसे 1976 में पहली बार भेड़ और गायों के सेमिनल पुटिकाओं से शुद्ध किया गया था।
यूकेरियोट्स के बीच खोजे गए दूसरे साइक्लोऑक्सीजिनेज को 1991 में COX-2 था। आज तक, कार्टिलेजिनस मछली, बोनी मछली, पक्षियों और स्तनधारियों सहित सभी कशेरुक जानवरों को एंजाइमों के लिए दो कोड रखने के लिए दिखाया गया है। कॉक्स।
उनमें से एक, COX-1, cyclooxygenase 1 के लिए कोड, जो संवैधानिक है, जबकि COX-2 जीन कोड inducible cyclooxygenase 2 के लिए है।
दोनों जीन और उनके एंजाइम उत्पादों के लक्षण
COX-1 और COX-2 एंजाइम काफी समान हैं, जिन्हें उनके अमीनो एसिड अनुक्रमों के बीच 60-65% समानता माना जाता है।
कशेरुक जानवरों की सभी प्रजातियों में ऑर्थोलॉगस COX-1 जीन (विभिन्न प्रजातियों में समान उत्पत्ति वाले जीन) COX-1 प्रोटीन का उत्पादन करते हैं जो अपने अमीनो एसिड अनुक्रमों की पहचान का 95% तक साझा करते हैं, जो इसके लिए भी सही है COX-2 के orthologs, जिनमें से उत्पाद 70-90% पहचान साझा करते हैं।
Cnidarians और समुद्री स्क्वेट्स में भी दो COX जीन होते हैं, लेकिन ये अन्य जानवरों से अलग होते हैं, इसलिए कुछ लेखक इस बात की परिकल्पना करते हैं कि ये जीन एक ही सामान्य पूर्वज से स्वतंत्र दोहराव की घटनाओं में उत्पन्न हो सकते थे।
कॉक्स 1
COX-1 जीन का वजन लगभग 22 kb होता है और संवैधानिक रूप से COX-1 प्रोटीन को एनकोड करने के लिए व्यक्त किया जाता है, जिसमें संसाधित होने से पहले 600 या अधिक अमीनो एसिड अवशेष होते हैं, क्योंकि इसमें हाइड्रोफोबिक सिग्नल पेप्टाइड होता है, जिसे हटाने के बाद लगभग 576 का प्रोटीन प्राप्त होता है। अमीनो अम्ल।
यह प्रोटीन मुख्य रूप से एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में पाया जाता है और इसकी सामान्य संरचना एक होमोडीमर के रूप में होती है, यानी दो समान पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं जो सक्रिय प्रोटीन बनाने के लिए सहयोगी होती हैं।
कॉक्स -2
दूसरी ओर COX -2 जीन का वजन लगभग 8 kb है और इसकी अभिव्यक्ति साइटोकिन्स, वृद्धि कारकों और अन्य पदार्थों से प्रेरित है। यह COX-2 एंजाइम के लिए कोड है, जिसमें सिग्नल पेप्टाइड, 604 अमीनो एसिड अवशेष और प्रसंस्करण के बाद 581 शामिल हैं।
यह एंजाइम होमोडिमेरिक भी है और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और परमाणु लिफाफे के बीच पाया जाता है।
साइक्लोऑक्सीजिनेज टाइप 2 (COX-2) की आणविक संरचना (स्रोत: साइकोक्रोम c, अंग्रेजी विकिपीडिया पर विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)
उनकी संरचनाओं के विश्लेषण से, यह निर्धारित किया गया है कि एंजाइम COX-1 और COX-2 के पास उनके एन-टर्मिनल छोर पर और सिग्नल पेप्टाइड से सटे साइट पर, एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर (ईजीएफ) का एक अद्वितीय "मॉड्यूल" है। अंग्रेजी एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर)।
इस मॉड्यूल में अत्यधिक संरक्षित डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड या पुल हैं, जो प्रत्येक होमोडिमेरिक एंजाइम के दो पॉलीपेप्टाइड्स के बीच "डिमराइज़ेशन डोमेन" के रूप में कार्य करते हैं।
प्रोटीन में एम्फीपैथिक हेलिकॉप्टर भी होते हैं जो झिल्ली की परतों में से एक को लंगर डालने की सुविधा प्रदान करते हैं। इसके अलावा, दोनों के उत्प्रेरक डोमेन में दो सक्रिय साइट हैं, एक साइक्लोऑक्सीजिनेज गतिविधि के साथ और दूसरा पेरोक्सिनेज गतिविधि के साथ।
दोनों एंजाइम अत्यधिक संरक्षित प्रोटीन हैं, डिमराइजेशन और झिल्ली बंधन तंत्र के साथ-साथ उनके उत्प्रेरक डोमेन की कुछ विशेषताओं के संबंध में विभिन्न प्रजातियों के बीच थोड़ा महत्वपूर्ण अंतर है।
COX प्रोटीन में अतिरिक्त रूप से ग्लाइकोसिलेशन साइटें होती हैं जो उनके कार्य के लिए आवश्यक होती हैं और जो बिल्कुल संरक्षित होती हैं।
प्रतिक्रिया
Cyclooxygenase एंजाइम 1 और 2 प्रोस्टाग्लैंडीन बायोसिंथेसिस के पहले दो चरणों को उत्प्रेरित करने के लिए जिम्मेदार हैं, जो कि एराकिडोनिक एसिड के रूपांतरण से शुरू होता है, जिसे प्रोस्टाग्लैंडीन अग्रदूतों में हाइड्रोपरॉक्सी-एंडोपरॉक्साइड पीजीजी 2 के रूप में जाना जाता है।
इन एंजाइमों को अपने कार्य करने के लिए, उन्हें पहले अपने पेरोक्सीडेज गतिविधि पर निर्भर प्रक्रिया के माध्यम से सक्रिय होना चाहिए। दूसरे शब्दों में, इसकी मुख्य गतिविधि हेम समूह से जुड़े लोहे के ऑक्सीकरण के लिए एक पेरोक्साइड सब्सट्रेट (सक्रिय साइट पेरोक्सीडेज द्वारा मध्यस्थता) की कमी पर निर्भर करती है जो घटित होने वाले कोफ़ेक्टर के रूप में कार्य करती है।
हीम समूह के ऑक्सीकरण से साइक्लोऑक्सीजिनेज सक्रिय साइट में एक टाइरोसिल मूल के गठन का कारण बनता है, जो एंजाइम को सक्रिय करता है और साइक्लोऑक्सीजिनेज प्रतिक्रिया की दीक्षा को बढ़ावा देता है। यह सक्रियण प्रतिक्रिया केवल एक बार हो सकती है, क्योंकि मार्ग में अंतिम प्रतिक्रिया के दौरान टायरोसिल कट्टरपंथी पुनर्जीवित होता है।
इनहिबिटर्स
Cyclooxygenases प्रोस्टाग्लैंडिंस के संश्लेषण में शामिल हैं, जो आंतों के श्लेष्म के संरक्षण में कार्य के साथ हार्मोन होते हैं, प्लेटलेट्स के एकत्रीकरण में और गुर्दे की क्रिया के विनियमन में, सूजन, दर्द और की प्रक्रियाओं में भाग लेने के अलावा। बुखार।
इस तथ्य के मद्देनजर कि ये एंजाइम इन हार्मोनों के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से जो कि भड़काऊ प्रक्रियाओं के साथ करना है, कई औषधीय अध्ययनों ने साइक्लोऑक्सीजिनेज के निषेध पर ध्यान केंद्रित किया है।
साइक्लोऑक्सीजिनेज 1 की आणविक संरचना ibuprofen से जुड़ी होती है (स्रोत: Fvasconcellos 5 मई 2007 विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)
इस प्रकार, यह दिखाया गया है कि कई गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ दवाओं की कार्रवाई का तंत्र इन एंजाइमों पर cyclooxygenase सक्रिय साइट के अपरिवर्तनीय या प्रतिवर्ती (निरोधात्मक) एसिटिलेशन के साथ करना है।
इन दवाओं में पीरोक्सिकैम, इबुप्रोफेन, एस्पिरिन, फ्लेबरीप्रोफेन, डाइक्लोफेनाक, नेप्रोक्सन, और अन्य शामिल हैं।
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