Sucrase (glycosidases और peptidases शामिल), भी sucrase-isomaltase जटिल रूप में जाना जाता एंजाइमी गतिविधि α-glycosylase अभिन्न हाइड्रोलिसिस के समूह से संबंधित के साथ एक जटिल झिल्ली है।
यह स्तनधारियों, पक्षियों और सरीसृप जैसे कई स्थलीय जानवरों के आंतों की माइक्रोविली में मौजूद है। अलग-अलग ग्रंथ सूची सूत्रों के अनुसार, इस एंजाइम के अन्य स्वीकृत नाम ओलिगो-1,6-ग्लूकोसिडेज़, α-मिथाइल ग्लूकोसिडेज़, आइसोमाल्टेज़ और ऑलिगोसेकेराइड α-1,6-glucosidase हैं।
सुक्रेज की कार्रवाई का ग्राफिक प्रतिनिधित्व (स्रोत: NuFS, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से सैन जोस स्टेट यूनिवर्सिटी)
यह पौधों और सूक्ष्मजीवों में पाए जाने वाले इनवर्टेज के समान गतिविधि वाला एक एंजाइम है। इसका प्राथमिक कार्य मोनोसेकेराइड्स (ग्लूकोज और फ्रुक्टोज) के बीच ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड को हाइड्रोलाइज करना है जो सुक्रोज को भोजन के साथ मिलाते हैं।
यह बहुत महत्वपूर्ण पाचन कार्य करता है, क्योंकि सुक्रोज को आंतों की कोशिकाओं में डिसैकेराइड के रूप में नहीं ले जाया जा सकता है और इसलिए, इसकी हाइड्रोलिसिस अपने घटक मोनोसेकेराइड के आंतों के अवशोषण की अनुमति देती है।
जानवरों के आंतों की कोशिकाओं में सुक्रेज़-आइसोमाल्टेस के संश्लेषण और गतिविधि को कई स्तरों पर विनियमित किया जाता है: प्रतिलेखन और अनुवाद के दौरान, ग्लाइकोसिलेशन के दौरान और उनके बाद के अनुवादकारी प्रसंस्करण के दौरान भी।
जब इन घटनाओं में से कोई भी विफल हो जाता है या किसी प्रकार का उत्परिवर्तन जीन में होता है जो इसे एन्कोड करता है, तो एक रोग संबंधी स्थिति जिसे सुक्रोज की कमी सिंड्रोम के रूप में जाना जाता है, मनुष्यों में होती है, जो कि डिसैक्राइड को चयापचय करने में असमर्थता से संबंधित है।
विशेषताएँ
स्तनधारियों में सुक्रोज के लिए सब्सट्रेट के रूप में काम करने वाले डिसैकराइड आमतौर पर लार और अग्नाशयी α-amylase एंजाइम की हाइड्रोलाइटिक गतिविधि का उत्पाद होते हैं। इसका कारण यह है कि सुक्रोज न केवल सुक्रोज के ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड्स को हाइड्रोलाइज करता है, बल्कि माल्टोज और माल्टोट्रायोज और अन्य ओलिगोसेकेराइड्स के α-1,4 बॉन्ड भी हैं।
इसका आधा जीवन 4 और 16 घंटों के बीच भिन्न होता है, इसलिए आंतों की कोशिकाएं अपेक्षाकृत निरंतर स्तरों पर अपनी गतिविधि को बनाए रखने के लिए सुक्रेज़ के संश्लेषण और गिरावट चक्रों में बहुत अधिक ऊर्जा का निवेश करती हैं।
संश्लेषण
अधिकांश अभिन्न हाइड्रॉलेज़ एंजाइमों की तरह, सुक्रेज़ (सुक्रेज़-आइसोमाल्टेज़ या एसआई) एक ग्लाइकोप्रोटीन है जिसे ब्रश बॉर्डर कोशिकाओं में संश्लेषित किया जाता है, क्योंकि यह एक पूर्व-पॉलीपेप्टाइड समर्थक प्रो-एसआई है।
इस अग्रदूत अणु को कोशिकाओं की एपिक सतह पर ले जाया जाता है और वहां इसे अग्नाशयी प्रोटीज द्वारा रासायनिक रूप से संसाधित किया जाता है जो इसे दो अलग-अलग उप-भागों में विभाजित करता है: आइसोमाल्टस सबयूनिट और सुक्रेज सबयूनिट।
आइसोमाल्टेस सबयूनिट प्रो-एसआई के एमिनो टर्मिनल अंत से मेल खाती है और इसके एन-टर्मिनल छोर पर एक हाइड्रोफोबिक सेगमेंट (हाइड्रोफोबिक एंकर) है। यह इसे आंतों की ब्रश सीमा कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली के साथ जुड़ने की अनुमति देता है।
मनुष्यों में इस कॉम्प्लेक्स की एन्कोडिंग गुणसूत्र 3 की लंबी भुजा पर स्थित है, और दोनों सबयूनिट्स (40% से अधिक) के बीच महान अनुक्रम होमोलॉजी को देखते हुए, यह सुझाव दिया गया है कि यह एंजाइम आनुवंशिक दोहराव घटना से उत्पन्न हुआ था।
दोनों सबयूनिट्स, आइसोमाल्टेज़ और सुक्रेज़, को हाइड्रोलाइज़िंग माल्टोज़ और अन्य α-glucopyranosides में सक्षम दिखाया गया है, जो इस डाइमर को कार्बोहाइड्रेट पाचन में एक महत्वपूर्ण प्रोटीन बनाता है।
संरचना
एंजाइम सुक्रेज़ का प्रारंभिक रूप, प्रो-एसआई पॉलीपेप्टाइड, लगभग 260 केडीए और 1827 एमिनो एसिड है। हालांकि, अग्नाशयी प्रोटीज की प्रोटियोलिटिक गतिविधि क्रमशः 140 केडीए और 120 केडीए के दो सबयूनिट का उत्पादन करती है, क्रमशः आइसोमाल्टेज़ और सुक्रेज़ का प्रतिनिधित्व करती है।
यह एंजाइम एन- और ओ-ग्लाइकोसिलेटेड सैकराइड भागों के साथ एक ग्लाइकोप्रोटीन है और इसके अनुक्रम अध्ययन से 19 से अधिक ग्लाइकोसिलेशन साइटों की उपस्थिति का पता चलता है। कार्बोहाइड्रेट के अंश प्रोटीन के वजन के 15% से अधिक का प्रतिनिधित्व करते हैं और अनिवार्य रूप से सियालिक एसिड, गैलेक्टोसामाइन, मैननोज और एन-एसिटाइलग्लुकोसमाइन से बने होते हैं।
चूंकि सुक्रेज़-आइसोमाल्टेज़ कॉम्प्लेक्स के दो सबयूनिट एक समान नहीं होते हैं, कई लेखक मानते हैं कि यह एंजाइम वास्तव में एक हेटेरोडिमर है जहां प्रत्येक सबयूनिट में एक रैखिक ग्लाइकोसिलेटेड पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला होती है जो गैर-सहसंयोजक बांडों के माध्यम से सहयोगी होती है।
आइसोमाल्टस सबयूनिट में 20 अमीनो एसिड अवशेषों का एक हाइड्रोफोबिक खंड होता है जो एंटरोसाइट्स (आंतों की कोशिकाओं) की झिल्ली के साथ जुड़ता है और जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम को लक्षित करने के लिए एक स्थायी लंगर और पेप्टाइड संकेत का प्रतिनिधित्व करता है।
दोनों सबयूनिट्स, सुक्रेज और आइसोमाल्टेस की सक्रिय साइट, आंतों के लुमेन में फैला, एंटरोसाइट्स के प्लाज्मा झिल्ली में पाई जाती है।
विशेषताएं
सुक्रोज-आइसोमाल्टेज जैसे एंजाइमों के मुख्य चयापचय कार्य सुक्रोज से ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के उत्पादन से संबंधित हैं। मोनोसैकराइड्स जिन्हें आंतों की कोशिकाओं में ले जाया जाता है और जिन्हें अलग-अलग उद्देश्यों के लिए विभिन्न चयापचय मार्गों में शामिल किया जाता है।
स्तनधारियों में सुकारेज़-आइसोमाल्टेस की क्रिया का तंत्र (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से Areid3)
ग्लूकोज, जिसके लिए विशिष्ट ट्रांसपोर्टर्स हैं, को ग्लाइकोलाइसिस की ओर इंट्रासेल्युलर रूप से निर्देशित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, जहां इसका ऑक्सीकरण एटीपी के रूप में ऊर्जा के उत्पादन की ओर जाता है और एनएडीएच के रूप में शक्ति को कम करता है।
दूसरी ओर, फ्रुक्टोज को भी इसके फॉस्फोराइलेशन से फ्रुक्टोज 1-फॉस्फेट से शुरू होने वाली प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला द्वारा मेटाबोलाइज किया जा सकता है और एक हेपेटिक फ्रुक्टोकिनेस द्वारा उत्प्रेरित किया जा सकता है। यह इस सब्सट्रेट को ऊर्जा उत्पादन के अन्य मार्गों में शामिल करना शुरू करता है।
इसके अलावा, पौधों में इनवर्टेज एंजाइम के साथ, सुक्रेज-आइसोमाल्टेज गतिविधि का आसमाटिक दबाव जैसे सेलुलर पहलुओं में महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, जो आमतौर पर शारीरिक घटनाओं जैसे कि विकास, विकास, अणुओं के परिवहन, और अन्य की स्थिति होती है।
मानव में संबंधित रोग
मनुष्यों में एक जन्मजात ऑटोसोमल बीमारी है जिसे सुक्रेट्स-आइसोमाल्टस की कमी या सीएसआईडी (कंजेनिटल सुक्रेज़-आइसोमाल्टस की कमी) के रूप में जाना जाता है, जो ऑस्मोट्रस सक्रिय ओलिगो- और डिसाकार्इड्स के पाचन में दोष से संबंधित है।
इस बीमारी को कई एक साथ कारकों के साथ करना पड़ता है, जिसके बीच एंजाइम, आनुवंशिक उत्परिवर्तन, परिवहन के दौरान त्रुटियों आदि के प्रो-एसआई अग्रदूत के रूप में गलत प्रसंस्करण की पहचान की गई है।
इस स्थिति का निदान करना मुश्किल है, अक्सर लैक्टोज असहिष्णुता के साथ भ्रमित होना। इसलिए, इसे "सुक्रोज असहिष्णुता" के रूप में भी जाना जाता है।
यह पेट में ऐंठन, दस्त, उल्टी, हाइपोग्लाइसीमिया के साथ सिरदर्द, विकास की कमी और वजन बढ़ने, चिंता और अत्यधिक गैस उत्पादन की विशेषता है।
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