FUCOSE: विशेषताएँ, संरचना, कार्य - रसायन विज्ञान - 2025

Fucose (संक्षिप्त fuc), या 6-डिओक्सी-एल गैलेक्टोज एक मोनोसैकराइड आंशिक रूप से ऑक्सीजन रहित साथ छह कार्बन की (deoxysugar) है अनुभवजन्य सूत्र सी ₆ एच ₁₂ हे ₅ । अन्य मोनोसेकेराइड की तरह, यह एक पॉलीहाइड्रिक चीनी है।

जब एक हाइड्रॉक्सिल समूह को हाइड्रोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो एक डीऑक्सीसुगर प्राप्त होता है। यद्यपि सैद्धांतिक रूप से यह प्रतिस्थापन किसी भी मोनोसैकेराइड के किसी भी हाइड्रॉक्सिल समूह को प्रभावित कर सकता है, प्रकृति में डीऑक्सिसुगर्स की थोड़ी विविधता है।

स्रोत: Edgar181

कुछ डीओक्सीसुगर्स हैं: 1) डी-रिबोस से व्युत्पन्न डीऑक्सीराइबोज (2-डीऑक्सी-डी-राइबोज), जो डीएनए का हिस्सा है; 2) डी-मैननोज़ से प्राप्त रम्नोज़ (6-डी-डीओक्सिनेमोज़); 3) fucose, L-galactose से ली गई है। उत्तरार्द्ध डी-फ्यूकोस की तुलना में अधिक सामान्य है, जो डी-गैलेक्टोज से निकला है।

विशेषताओं और संरचना

फ्यूकोस को 6-डीऑक्सी-गैलेक्टो-हेक्सोज, फ्यूकोपीरनोज, गैलेक्टोमेथाइलोज, और रोडियोस नामों से भी जाना जाता है।

हालांकि आम तौर पर पॉलीसेकेराइड और ग्लाइकोप्रोटीन में पाए जाते हैं, एक मोनोसैकेराइड के रूप में अलग-अलग यह गैलेक्टोज की तुलना में मीठा होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि हाइड्रोजन परमाणु द्वारा एक हाइड्रॉक्सिल समूह के प्रतिस्थापन से हाइड्रोफोबिक चरित्र बढ़ जाता है और, इसलिए, अणु की मिठास।

फ़्यूज़ो के हाइड्रॉक्सिल समूह अन्य शर्करा के समान प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं, जो कि विभिन्न प्रकार के एसिटल्स, ग्लाइकोसाइड्स, इथर और एस्टर का उत्पादन करते हैं।

एक fucosylated biomolecule एक है, जो कि fucosyltransferase की क्रिया द्वारा, fucose के अणुओं को ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड के माध्यम से जोड़ा गया है। जब ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड के हाइड्रोलिसिस एक फूकोसाइड की कार्रवाई के द्वारा होता है, इस प्रकार फूकोस को अलग करते हुए, बायोमोलेक्यूल को कहा जाता है कि वह डीकोसोयलेट किया गया है।

जैसे कि ग्लूकोनस को fucosylated किया जाता है, fucans नामक अधिक जटिल ग्लूकेन्स उत्पन्न होते हैं, जो ग्लाइकोप्रोटीन का हिस्सा हो सकता है या नहीं भी हो सकता है। सल्फ़ेट किए गए फुकन्स को उन पॉलीसेकेराइड के रूप में परिभाषित किया जाता है जिनमें सल्फेटेड एल-फुकोज अवशेष होते हैं। वे भूरे शैवाल के विशिष्ट हैं। उदाहरणों में एस्कोफिलीन, सरगासन और पेल्वेटन शामिल हैं।

सबसे अच्छा अध्ययन किए गए फुकन्स में से एक फ्यूकोइडान है, जो भूरे रंग के एल्गा फुकस वेसिकुलोसस से प्राप्त होता है, जो दशकों से बाजार (सिग्मा-एल्ड्रिच केमिकल कंपनी) पर है।

प्रकृति में वितरण

डी-फूकोस रोगाणुओं द्वारा उत्पादित एंटीबायोटिक पदार्थों में मौजूद है, और प्लांट ग्लाइकोसाइड्स में, जैसे कि कायल्वुलिन, चार्ट्रेयसिन, लेडीनोसाइड, और केरोटॉक्सिन।

एल-फ्यूज, शैवाल, बेर के पत्तों, सन, सोया और कैनोला के बीज, गोंद ट्रागैसेंट, आलू की सेल की दीवारों, कसावा कंद, कीवी फल, से पॉलीसैकराइड का एक घटक है। सीबा की छाल और मकई खली के श्लेष्म, साथ ही साथ अन्य पौधे।

L-fucose समुद्री urchin अंडे और जिलेटिन में भी मौजूद होता है जो मेंढक के अंडों की रक्षा करता है।

स्तनधारियों में, एल-फूकोस-फुकन्स लिगैंड्स का चयन करते हैं जो सेलेक्टिन-मध्यस्थता वाले ल्यूकोसाइट-एंडोथेलियल आसंजन पर कार्य करते हैं, और कई ऑन्टोजेनेटिक घटनाओं में भाग लेते हैं।

L-fucose गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल एपिथेलियम और अस्थि मज्जा के फूकोस्फिंगोलिपिड्स में प्रचुर मात्रा में होता है, और उपास्थि और केराटिनस संरचनाओं में छोटे अनुपात में दिखाई देता है।

मनुष्यों में, एल-फूकोस फुकन्स लार और गैस्ट्रिक रस में ग्लाइकोप्रोटीन का हिस्सा हैं। वे एंटीजन का भी हिस्सा हैं जो एबीओ रक्त समूहों को परिभाषित करते हैं। वे स्तन के दूध में विभिन्न ओलिगोसेकेराइड में मौजूद हैं।

चयापचय चयापचय

Fucosyltransferases का उपयोग GDP-fucose, फ्यूकोस के एक न्यूक्लियोटाइड सक्रिय रूप, फूकोसाइलेटेड ऑलिगोसेकेराइड्स के निर्माण में फ्यूकोस दाता के रूप में करता है।

जीडीपी-फ्यूकोस को दो एंजाइमों की क्रमिक कार्रवाई द्वारा जीडीपी-मेननोज से प्राप्त किया जाता है: जीडीपी-मैननोज 4,6-डीहाइड्रैटेज और जीडीपी-4-कीटो-6-डीओक्सिमोनोज 3,5-एपिमेरेज़-4-रिडक्टेज़।

एनएडीपी + कोफ़ेक्टर का उपयोग करते हुए, पहला एंजाइम जीडीपी-मेननोज़ के निर्जलीकरण को उत्प्रेरित करता है। स्थिति 6 की कमी और स्थिति 4 के ऑक्सीकरण से जीडीपी-6-डीऑक्सी-4-कीटो-मैनोज उत्पन्न होता है (प्रतिक्रिया के दौरान, संकर को चीनी के स्थान 4 से 6 तक स्थानांतरित किया जाता है)।

दूसरा एंजाइम, जो एनएडीपीएच निर्भर है, जीडीपी -6-डीऑक्सी-4-केटो-मैननोज के पदों 3 और 5 के epimerization और 4-केटो समूह की कमी को उत्प्रेरित करता है।

जीवाणुओं को कार्बन और ऊर्जा के एकमात्र स्रोत के रूप में फुकोज का उपयोग करके विकसित किया जा सकता है, इस शर्करा के लिए catabolic एंजाइमों को एनकोड करने वाले fucose-inducible operon के माध्यम से।

उपरोक्त प्रक्रिया में शामिल है: 1) एक परमिट द्वारा मध्यस्थता की गई सेल की दीवार के माध्यम से मुक्त फ्यूज़ोस का प्रवेश; 2) फ्यूकोलोज (एक कीटोसिस) बनाने के लिए फूकोस (एक अलदोज) का आइसोमेराइजेशन; 3) fuculose का फॉस्फोराइलेशन fuculose-1-फॉस्फेट बनाने के लिए; 4) fuculose-1-फॉस्फेट से लैक्टैल्डीहाइड और डाइहाइड्रॉक्सीसेटोन फॉस्फेट बनाने के लिए एक एल्डोलेस प्रतिक्रिया।

विशेषताएं

कैंसर में भूमिका

कई प्रकार के कैंसर वाले ट्यूमर के लक्षणों में ग्लूकेन-बाउंड प्रोटीन की उपस्थिति होती है, जो एक परिवर्तित ऑलिगोसैकेराइड संरचना होने से प्रतिष्ठित होती है। इन असामान्य ग्लूकेन्स की उपस्थिति, जिसके बीच फुकन्स बाहर खड़े होते हैं, इन ट्यूमर की घातकता और मेटास्टैटिक क्षमता से जुड़ा होता है।

स्तन कैंसर में, ट्यूमर कोशिकाएं ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स में फ्यूकोस को शामिल करती हैं। फ़्यूज़ इस कैंसर की प्रगति में योगदान देता है, कैंसर स्टेम कोशिकाओं की सक्रियता, हेमटोजेनिक मेटास्टेसिस और ट्यूमर के आक्रमण को बाह्य मैट्रिक्स के माध्यम से प्रभावित करता है।

फेफड़े के कार्सिनोमा और हेपेटोकार्सिनोजेनेसिस में, फूकोस की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति एक उच्च मेटास्टैटिक क्षमता और जीवित रहने की कम संभावना के साथ जुड़ी हुई है।

इसके विपरीत, कुछ सल्फेटयुक्त फून्स कैंसर के उपचार में आशाजनक पदार्थ होते हैं, जैसा कि कैंसर सेल लाइनों के साथ इन विट्रो अध्ययन में कई लोगों द्वारा निर्धारित किया गया है, जिनमें स्तन, फेफड़े, प्रोस्टेट, गैस्ट्रिक, कोलन और रेक्टल कैंसर शामिल हैं।

अन्य बीमारियों में भूमिका

सीरम इम्युनोग्लोबुलिन में fucans की वृद्धि हुई अभिव्यक्ति किशोर और वयस्क संधिशोथ से जुड़ी हुई है।

ल्यूकोसाइट आसंजन की कमी II म्यूटेशन के कारण एक दुर्लभ जन्मजात बीमारी है जो गोलगी तंत्र में स्थित एक एफडीपी-फ्यूकोस ट्रांसपोर्टर की गतिविधि को बदल देती है।

रोगियों को मानसिक और साइकोमोटर मंदता से पीड़ित हैं, और आवर्तक जीवाणु संक्रमण से पीड़ित हैं। यह रोग फुकोज की मौखिक खुराक के अनुकूल प्रतिक्रिया करता है।

बायोमेडिकल क्षमता

भूरा शैवाल से प्राप्त सल्फेट युक्त फुकन्स चिकित्सीय क्षमता वाले यौगिकों के महत्वपूर्ण भंडार हैं।

उनके पास विरोधी भड़काऊ और एंटीऑक्सिडेंट गुण हैं, जो संक्रमण स्थलों पर लिम्फोसाइटों के प्रवास को रोकते हैं और साइटोकिन्स की रिहाई का पक्ष लेते हैं। वे लिम्फोसाइटों और मैक्रोफेज को सक्रिय करके प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाते हैं।

उनके पास थक्कारोधी गुण हैं। मौखिक रूप से, उन्हें मानव रोगियों में प्लेटलेट एकत्रीकरण को रोकने के लिए दिखाया गया है।

उनके पास एंटीबायोटिक और एंटीपैरासिटिक क्षमता है और पेट के रोगजनक जीवाणु हेलिकोबैक्टर पाइलोरी के विकास को रोकते हैं। परजीवी प्लाज्मोडियम एसपीपी को मारता है। (मलेरिया का प्रेरक एजेंट) और लीशमैनिया डोनोवानी (अमेरिकी आंत के लीशमैनसिस का प्रेरक एजेंट)।

अंत में, उनके पास शक्तिशाली एंटीवायरल गुण हैं, जो मानव स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण महत्व के कई वायरस के सेल में प्रवेश को रोकते हैं, जिसमें एरेनावायरस, साइटोमेगालोवायरस, हंटावायरस, हेपाडनवायरस, एचआईवी, हर्पीस एक्सएक्सएक्स वायरस और इन्फ्लूएंजा वायरस शामिल हैं।

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