Transamination, रासायनिक प्रतिक्रिया का एक प्रकार है कि अमीनो एसिड से एमिनो समूहों में से "पुनर्वितरण" में चल रही है, क्योंकि यह प्रतिवर्ती प्रक्रियाओं amination (एक एमिनो समूह के अलावा) और deamination (एक एमिनो समूह को हटाने) है, जो द्वारा उत्प्रेरित कर रहे हैं शामिल विशिष्ट एंजाइम जिन्हें ट्रांसएमिनेस या एमिनोट्रांस्फरेज़ के रूप में जाना जाता है।
सामान्य संदूषण प्रतिक्रिया में एक एमिनो एसिड और किसी भी α-keto एसिड के बीच विनिमय शामिल होता है, जहां एक एमिनो समूह का आदान-प्रदान पहले सब्सट्रेट अमीनो एसिड के केटोएसिड संस्करण और पहले सब्सट्रेट α- केटो एसिड के एमिनो एसिड संस्करण का उत्पादन करता है।
अमीनो एसिड और एक अल्फा-कीटो एसिड के बीच एक एमिनोट्रांस्फर प्रतिक्रिया की ग्राफिक योजना (स्रोत: Alcibiades वाया विकिमीडिया कॉमन्स)
आमतौर पर जिस अमीनो समूह का आदान-प्रदान किया जाता है, वह "अल्फ़ा" अमीनो होता है, यानी जो पेप्टाइड बॉन्ड के निर्माण में भाग लेता है और जो अमीनो एसिड की संरचना को परिभाषित करता है, हालाँकि विभिन्न पदों में मौजूद अन्य अमीनो समूहों से जुड़ी प्रतिक्रियाएँ भी हो सकती हैं। ।
लाइसिन, थ्रेओनीन, प्रोलिन और हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन के अपवाद के साथ, सभी अमीनो एसिड ट्रांसएक्शन प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं, हालांकि हिस्टिडीन, सेरीन, मेथिओनिन और फेनिलएलनिन के लिए ट्रांसएमिनेस का वर्णन किया गया है, लेकिन उनके चयापचय मार्ग इस प्रकार को शामिल नहीं करते हैं। प्रतिक्रियाओं की।
अमीनो एसिड और α-keto एसिड के बीच संक्रमण प्रतिक्रियाएं 1937 में ब्रुनस्टीन और क्रिट्ज़मैन द्वारा खोजी गई थीं, और तब से वे गहन अध्ययन का विषय रहे हैं, क्योंकि वे विभिन्न जीवों के कई ऊतकों में और विभिन्न प्रयोजनों के लिए होते हैं।
उदाहरण के लिए, मनुष्यों में, ट्रांसएमिनेस व्यापक रूप से शरीर के ऊतकों में वितरित किए जाते हैं और विशेष रूप से हृदय की मांसपेशी ऊतक, यकृत, कंकाल की मांसपेशी ऊतक और गुर्दे में सक्रिय होते हैं।
प्रतिक्रिया तंत्र
संक्रामण प्रतिक्रियाओं में कमोबेश एक ही तंत्र शामिल होता है। जैसा कि पहले चर्चा की गई थी, ये प्रतिक्रियाएं एक एमिनो एसिड और एक α-keto एसिड (डीमिनिमेटेड) के बीच एक एमिनो समूह के प्रतिवर्ती विनिमय के रूप में होती हैं, जो दाता एमिनो एसिड के α-keto एसिड और α-keto एसिड रिसेप्टर के एमिनो एसिड का उत्पादन करती हैं।
ये प्रतिक्रियाएं पाइरिडोक्सल फॉस्फेट नामक एक यौगिक पर निर्भर करती हैं, जो विटामिन बी 6 का एक व्युत्पन्न है जो अमीनो समूहों के एक ट्रांसपोर्टर के रूप में भाग लेता है और जो इस अणु के एल्डिहाइड समूह के बीच एक शिफ के आधार के गठन के माध्यम से ट्रांसअमाइनेज एंजाइम को बांधता है। और एंजाइम की सक्रिय साइट में एक लाइसिन अवशेषों का resid-amino।
सक्रिय साइट में पाइरिडोक्सल फॉस्फेट और लाइसिन अवशेषों के बीच का बंधन सहसंयोजक नहीं है, लेकिन लाइसिन पर नाइट्रोजन के सकारात्मक चार्ज और पाइरिडोक्सल के फॉस्फेट समूह पर नकारात्मक चार्ज के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक बातचीत के माध्यम से होता है।
प्रतिक्रिया के दौरान, अमीनो एसिड जो एक सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है, सक्रिय साइट में लाइसिन अवशेषों के of-एमिनो समूह को विस्थापित करता है जो पाइरिडोक्सल के साथ शिफ के आधार में भाग लेता है।
इस बीच, अमीनो एसिड के अल्फा कार्बन से इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को हटा दिया जाता है और पाइरिडिन रिंग को स्थानांतरित कर दिया जाता है जो पाइरिडोक्सल फॉस्फेट (सकारात्मक रूप से चार्ज) बनाता है और फिर α- कीटो एसिड को "वितरित" करता है जो एक दूसरे सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है।
इस तरह, पाइरिडोक्सल फॉस्फेट न केवल अमीनो एसिड और α-ketoacids के बीच एमिनो समूहों के हस्तांतरण या परिवहन में भाग लेता है, जो ट्रांसएमिनेस के सब्सट्रेट होते हैं, बल्कि इलेक्ट्रॉनों के "सिंक" के रूप में भी कार्य करते हैं, जो के पृथक्करण को सुविधाजनक बनाते हैं। अल्फा एमिनो एसिड हाइड्रोजन।
सारांश में, पहला सब्सट्रेट, एक एमिनो एसिड, अपने एमिनो समूह को पाइरिडोक्सल फॉस्फेट में स्थानांतरित करता है, जहां से बाद में इसे दूसरे सब्सट्रेट, एक α-keto एसिड में स्थानांतरित किया जाता है, इस बीच, एक मध्यवर्ती यौगिक जिसे पिरिडोक्सामाइन फॉस्फेट के रूप में जाना जाता है।
संक्रमण का कार्य
ट्रांसअमाइनेज एंजाइम आमतौर पर साइटोसोल और माइटोकॉन्ड्रिया में पाए जाते हैं और विभिन्न चयापचय मार्गों के एकीकरण में कार्य करते हैं।
अपनी रिवर्स प्रतिक्रिया में ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज, उदाहरण के लिए, अमोनियम, एनएडीएच (या एनएडीपीएच), और α-ketoglutarate में ग्लूटामेट को परिवर्तित कर सकता है, जो ऊर्जा उत्पादन में tricaraliclic एसिड चक्र और कार्य में प्रवेश कर सकता है।
यह एंजाइम, जो माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में है, एक शाखा बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है जो ऊर्जा चयापचय के साथ अमीनो एसिड को जोड़ता है, ताकि जब सेल में कार्बोहाइड्रेट या वसा के रूप में कार्य करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा का अभाव हो, तो यह वैकल्पिक रूप से कुछ का उपयोग कर सकता है इसी उद्देश्य के लिए अमीनो एसिड।
मस्तिष्क के विकास के दौरान एंजाइम (ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज) का निर्माण अमोनियम डिटॉक्सीफिकेशन के नियंत्रण के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह दिखाया गया है कि मानसिक मंदता के कुछ मामलों को इसकी कम गतिविधि के साथ करना पड़ता है, जो आगे बढ़ता है अमोनियम बिल्डअप, जो मस्तिष्क स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है।
कुछ यकृत कोशिकाओं में, ग्लूकोनियोजेनेसिस द्वारा ग्लूकोज के संश्लेषण के लिए संक्रमण प्रतिक्रियाएं भी इस्तेमाल की जा सकती हैं।
ग्लूटामाइन को ग्लूटामेट और अमोनियम में एंजाइम ग्लूटामिन के द्वारा परिवर्तित किया जाता है। अगला, ग्लूटामेट को α-ketoglutarate में बदल दिया जाता है, जो क्रेब्स चक्र में प्रवेश करता है और फिर ग्लूकोनेोजेनेसिस। यह अंतिम चरण इस तथ्य के लिए धन्यवाद होता है कि मार्ग के उत्पादों में से एक, माल्ट, को शटल के माध्यम से माइटोकॉन्ड्रिया के बाहर ले जाया जाता है।
यह शटल मैलिक एंजाइम की दया पर α-ketoglutarate छोड़ता है, जो इसे पाइरूवेट में परिवर्तित करता है। दो पाइरूवेट अणु तब ग्लूकोनेोजेनेसिस के माध्यम से एक ग्लूकोज अणु में परिवर्तित हो सकते हैं।
उदाहरण
सबसे आम संदूषण प्रतिक्रियाएं एमिनो एसिड एलेनिन, ग्लूटामिक एसिड और एसपारटिक एसिड से संबंधित हैं।
कुछ अमीनोट्रांस्फरेज एंजाइम, पाइरिडोक्सल फॉस्फेट के अलावा, पाइरूवेट को "कोएंजाइम" के रूप में उपयोग कर सकते हैं, जैसा कि ग्लूटामेट-पाइरूवेट ट्रांसअमाइनेज का मामला है, जो निम्नलिखित प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है:
ग्लूटामेट + पायरुवेट + एलेनिन + α-ketoglutarate
स्नायु कोशिकाएं इस प्रतिक्रिया पर निर्भर करती हैं कि पाइरूवेट से अलनीन उत्पन्न करती हैं और α-ketoglutarate के माध्यम से क्रेब्स चक्र के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करती हैं। इन कोशिकाओं में, ऊर्जा के स्रोत के रूप में एलेन का उपयोग यूरिया चक्र के माध्यम से यकृत में अमोनियम आयनों के रूप में अमीनो समूहों के उन्मूलन पर निर्भर करता है।
अल्पाइन संदूषण प्रतिक्रिया (स्रोत: टॉमस ड्रब विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)
विभिन्न प्रजातियों में एक और बहुत महत्वपूर्ण संक्रमण प्रतिक्रिया है जो एंजाइम एसपारटे एमिनोट्रांस्फरेज़ द्वारा उत्प्रेरित होती है:
L-Aspartate + α-Ketoglutarate ac ऑक्सीलोसेटेट + एल-ग्लूटामेट
पिछले नहीं बल्कि कम से कम, system-aminobutyric एसिड (GABA), एक गैर प्रोटीन अमीनो एसिड केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के लिए आवश्यक है कि एक निरोधात्मक न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में कार्य करता है। प्रतिक्रिया γ-aminobutyric एसिड ट्रांसअमाइनेज द्वारा उत्प्रेरित होती है और निम्नानुसार कम या ज्यादा होती है:
α-Ketoglutarate + 4-aminobutanoic acid am ग्लूटामेट + स्यूसिनोटीन सेमल
Succinic semialdehyde एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के माध्यम से succinic एसिड में परिवर्तित होता है और बाद में ऊर्जा उत्पादन के लिए क्रेब्स चक्र में प्रवेश कर सकता है।
संदर्भ
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