आइसोमरेसेस: प्रक्रियाएं, कार्य, नामकरण और उप-वर्ग - जीवविज्ञान - 2025

Isomerases संरचनात्मक या स्थितीय आइसोमरों और विभिन्न अणुओं के स्टीरियोआइसोमर के पुनर्निर्माण में शामिल एंजाइमों का एक वर्ग है। वे लगभग सभी सेलुलर जीवों में मौजूद हैं, विभिन्न संदर्भों में कार्यों को पूरा करते हैं।

इस वर्ग के एंजाइम एक ही सब्सट्रेट पर कार्य करते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि कुछ सहसंयोजक के साथ सहसंबंधी हो सकते हैं, दूसरों के बीच। इसलिए, सामान्य प्रतिक्रिया को निम्न प्रकार से देखा जा सकता है:

XY → YX

इन एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रियाओं में बॉन्ड की आंतरिक व्यवस्था शामिल होती है, जिसका अर्थ कार्यात्मक समूहों की स्थिति में बदलाव हो सकता है, कार्बन के बीच दोहरे बंधन की स्थिति में, दूसरों के बीच, सब्सट्रेट के आणविक सूत्र में बदलाव के बिना।

आइसोपेंटेनाइल पाइरोफॉस्फेट के आइसोमराइजेशन को डाइमिथाइलैली पाइरोफॉस्फेट (विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से यजुलु २२) को आइसोपेंटेनाइल पाइरोफॉस्फेट के आइसोमेरिनेशन से उत्प्रेरित करते हुए आइसोपेंटेनिल पाइरोफॉस्फेट के क्रिया का तंत्र

आइसोमेरेसेस विभिन्न प्रकार की जैविक प्रक्रियाओं में विविध कार्यों को पूरा करता है, जिसके भीतर चयापचय पथ, कोशिका विभाजन, डीएनए प्रतिकृति, कुछ का नाम शामिल करना संभव है।

आइसोमेरस पहले औद्योगिक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले एंजाइम थे जो सिरप और अन्य शर्करा वाले खाद्य पदार्थों के उत्पादन के लिए थे, विभिन्न प्रकार के कार्बोहाइड्रेट के आइसोमर्स को परस्पर जोड़ने की उनकी क्षमता के लिए।

जैविक प्रक्रिया जिसमें वे भाग लेते हैं

Isomerases कई महत्वपूर्ण सेलुलर प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। सबसे प्रमुख में डीएनए प्रतिकृति और पैकेजिंग हैं, जो टोपोईसोमेरेजेस द्वारा उत्प्रेरित हैं। ये घटना न्यूक्लिक एसिड प्रतिकृति के लिए, साथ ही साथ कोशिका विभाजन से पहले इसकी संक्षेपण के लिए महत्वपूर्ण हैं।

सेल में केंद्रीय चयापचय मार्गों में से एक, ग्लाइकोलाइसिस में कम से कम तीन आइसोमेरिक एंजाइम शामिल हैं, अर्थात्, फॉस्फोग्लुकोस आइसोमेरेज, ट्रायोज फॉस्फेट आइसोमेरेज और फॉस्फोग्लाइसेरेट म्यूटेज।

यूडीपी-गैलेक्टोज का यूडीपी-ग्लूकोज को गैलेक्टोज कैटोबोलिज्म मार्ग में रूपांतरण एक एपिमेरेज़ की कार्रवाई द्वारा पूरा किया जाता है। मनुष्यों में इस एंजाइम को यूडीपी-ग्लूकोज 4-एपिमेरेज़ के रूप में जाना जाता है।

प्रकृति में कई एंजाइमों के कार्य के लिए प्रोटीन तह एक आवश्यक प्रक्रिया है। प्रोटीन-डाइसल्फ़ाइड आइसोमेरेज़ एंजाइम प्रोटीन की तह में अणुओं में उनकी स्थिति को संशोधित करके डाइसल्फ़ाइड पुलों की सहायता करता है।

विशेषताएं

आइसोमेरेज के वर्ग से संबंधित एंजाइमों का मुख्य कार्य एक छोटे संरचनात्मक परिवर्तन के माध्यम से एक सब्सट्रेट को बदलने के रूप में देखा जा सकता है, ताकि यह एक चयापचय पथ में डाउनस्ट्रीम एंजाइमों द्वारा आगे की प्रक्रिया के लिए अतिसंवेदनशील हो, उदाहरण के लिए।

आइसोमेराइजेशन का एक उदाहरण फॉस्फेट समूह से स्थिति 3 में कार्बन से 3 की स्थिति में 3-फॉस्फोग्लाइसेरेट को 2-फॉस्फोग्लाइसेरेट में परिवर्तित करने के लिए है, जो ग्लाइकोलाइटिक मार्ग में एंजाइम फॉस्फोग्लाइसेलेट उत्परिवर्तन द्वारा उत्प्रेरित होता है, जिससे एक उच्च ऊर्जा यौगिक उत्पन्न होता है। जो एनोलेज़ का एक कार्यात्मक सब्सट्रेट है।

शब्दावली

1961 में एंजाइम आयोग द्वारा प्रस्तावित एंजाइमों के वर्गीकरण के लिए isomerases का वर्गीकरण सामान्य नियमों का पालन करता है, जिसमें प्रत्येक एंजाइम को अपने वर्गीकरण के लिए एक संख्यात्मक कोड प्राप्त होता है।

उक्त कोड में संख्याओं की स्थिति वर्गीकरण में प्रत्येक डिवीजनों या श्रेणियों को इंगित करती है और ये संख्या "ईसी" अक्षरों से पहले होती है।

आइसोमेरसेज़ के लिए, पहला नंबर एंजाइम वर्ग का प्रतिनिधित्व करता है, दूसरा आइसोमेरिज़ेशन के प्रकार को दर्शाता है जो वे करते हैं, और तीसरा सब्सट्रेट जिस पर वे कार्य करते हैं।

समस्थानिक के वर्ग का नामकरण EC.5 है। इसके सात उपवर्ग हैं, इसलिए EC.5.1 से EC.5.6 तक कोड वाले एंजाइम पाए जाएंगे। इस्मोरेसिस का एक छठा "उप-वर्ग" है, जिसे "अन्य समस्थानिक" के रूप में जाना जाता है, जिसका कोड EC.5.99 है, क्योंकि इसमें विभिन्न आइसोमेरेज़ कार्यों के साथ एंजाइम शामिल हैं।

उपवर्गों का विकृतीकरण मुख्य रूप से आइसोमेराइज़ेशन के प्रकार के अनुसार किया जाता है जो कि ये एंजाइम बाहर ले जाते हैं। इसके बावजूद, वे रेसमासेस, एपिमेरैसेस, सिस-ट्रांस-विसोमेरेसिस, आइसोमेरेज़, टोटोमोमेरेज़, म्यूटेस या साइक्लो आइसोमेरेज़ जैसे नाम भी प्राप्त कर सकते हैं।

उपवर्गों

आइसोमेरेस परिवार के भीतर एंजाइमों के 7 वर्ग हैं:

EC.5.1 रेसमासेस और एपिमेरेसिस

वे α- कार्बन की स्थिति के आधार पर रेसमिक मिश्रण के गठन को उत्प्रेरित करते हैं। वे अमीनो एसिड और डेरिवेटिव (EC.5.1.1), हाइड्रोक्सी एसिड समूहों और डेरिवेटिव (EC.5.1.2) पर, कार्बोहाइड्रेट और डेरिवेटिव (EC.5.1.3) और अन्य (EC.5.1.99) पर कार्य कर सकते हैं।

EC.5.2

वे विभिन्न अणुओं के सीस और ट्रांस आइसोमेरिक रूपों के बीच रूपांतरण को उत्प्रेरित करते हैं।

EC.5.3 इंट्रामोल्युलर आइसोमेरेसिस

ये एंजाइम एक ही अणु में आंतरिक भागों के आइसोमेरिज़ेशन के लिए जिम्मेदार होते हैं। कुछ ऐसे भी हैं जो रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को अंजाम देते हैं, जहां इलेक्ट्रॉन दाता और स्वीकर्ता एक ही अणु है, इसलिए उन्हें ऑक्सीकारक गैस के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है।

वे केटो- और एनोल- समूहों (EC.5.3.2) पर, एसएस डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड्स की सीसी डबल बॉन्ड (EC.5.3.3) की स्थिति को बदलते हुए एल्डोज़ और किटोज़ (EC.5.3.1) को परिवर्तित करके कार्य कर सकते हैं (EC.5.3.4) और अन्य "ऑक्सीडोरेडिकेस" (EC.5.3.99)।

EC.5.4 इंट्रामोलॉजिकल ट्रांसफ़रेसेस (उत्परिवर्तन)

ये एंजाइम एक ही अणु के भीतर विभिन्न समूहों के परिवर्तन को उत्प्रेरित करते हैं। उन्हें उस समूह के प्रकार के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जिसे वे "स्थानांतरित" करते हैं।

फॉस्फोमुटेसिस (EC.5.4.1) हैं, जो एमिनो समूहों (EC.5.4.2) को स्थानांतरित करते हैं, जो हाइड्रोसील समूहों (EC.5.4.3) को स्थानांतरित करते हैं, और जो अन्य प्रकार के समूहों (EC.5.4) को स्थानांतरित करते हैं। 99)।

EC.5.5 इंट्रामोल्युलर लाइसेस

वे एक समूह के "उन्मूलन" को उत्प्रेरित करते हैं जो एक अणु का हिस्सा है, लेकिन अभी भी सहसंयोजक है।

EC.5.6 आइसोमेरेसेस जो मैक्रोमोलेक्यूलर कॉनफॉर्मेशन को बदलते हैं

वे पॉलीपेप्टाइड्स (EC.5.6.1) या न्यूक्लिक एसिड (EC.5.6.2) के विरूपण को बदलकर कार्य कर सकते हैं।

EC.5.99 अन्य समस्थानिक

यह उपवर्ग एक साथ थायोसाइनेट आइसोमेरेज और 2-हाइड्रोक्सीक्रोम -2-कार्बोक्सिलेट आइसोमेरेज जैसे एंजाइमों को एक साथ लाता है।

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