অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস: স্ট্রাকচার, ফাংশন এবং ইনহিবিটারস - জীববিদ্যা

Acetylcholinesterase (acetylcholine এসিটায়েল hydrolase ইসি 3.1.1.7) একটা এনজাইম প্রাথমিকভাবে কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের পাওয়া যায়। এর কাজটি নাম হিসাবে বোঝা যায়, নিউরোট্রান্সমিটার এসিটাইলকোলিনের হাইড্রোলাইটিক প্রসেসিং।

এটি কোষের ঝিল্লির সাথে সম্পর্কিত একটি এনজাইম যা এসিটাইলকোলিন রিসেপ্টারের সাথে পোস্টসিন্যাপটিক কোষগুলির উত্তেজনায় মধ্যস্থতা করার জন্য কাজ করে এবং যার অনুঘটক প্রক্রিয়াটি আশ্চর্যজনকভাবে দ্রুত।

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেসের কাঠামো (উত্স: উইকিমিডিয়া কমন্স)

যান্ত্রিক দৃষ্টিকোণ থেকে, এই এনজাইমটি সেরিন হাইড্রোলেজ হিসাবে দেখা যেতে পারে, এবং এটির সক্রিয় সাইটের অনুঘটক ডোমেনে এটি সাইনিন প্রোটেসগুলির বৈশিষ্ট্যযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির ত্রিযুক্ত থাকে: সেরিন, হিস্টিডিন এবং একটি অ্যাসিডিক অবশিষ্টাংশ। তবে, অ্যাসিডিক অবশিষ্টাংশগুলি একটি গ্লুটামেট হয়, তবে সেরিন প্রোটেসগুলি সাধারণত একটি অল্প বয়স্ক থাকে।

অ্যাসিটাইলকোলিন স্ট্রাকচার (উত্স: উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে অ্যালাইনব্লুম)

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেসের অনুঘটক কার্যকলাপকে কলিনেরজিক নার্ভ টিস্যু এবং পেশী টিস্যুগুলির সাথে সংযুক্ত প্রথম পর্যবেক্ষণগুলির মধ্যে একটি ডেল ১৯১৪ সালে ডেল করেছিলেন; পরে এটি নির্ধারণ করা হয়েছে যে এটি নন-কলিনেরজিক নিউরনগুলিতে এবং হেমোটোপয়েটিক, অস্টিওজেনিক এবং নিউওপ্লাস্টিক কোষগুলিতেও উপস্থিত রয়েছে।

বিভিন্ন জীবের অধ্যয়নের জন্য ধন্যবাদ, বর্তমানে এটি জানা গেছে যে এনজাইম বিভিন্ন ধরণের কোষের ঝিল্লিতে যেমন এরিথ্রোসাইটস, স্নায়ু এবং পেশী কোষ, বৈদ্যুতিক অঙ্গ এবং অন্যান্যগুলির উপস্থিত রয়েছে।

গঠন

তৃতীয় এবং চতুর্ভুজ কাঠামো

প্রাকৃতিক বা "ইন ভিভো" অবস্থার অধীনে অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস এমন একটি পলিমারফিকিক এনজাইম যা কমপক্ষে 80 কেডিএর একাধিক অনুঘটক সাবুনিটের সমন্বয়ে গঠিত যা একটি অলিগোমেরিক কাঠামো গঠনের জন্য একত্রিত হয় (বেশ কয়েকটি সাবুনিটের)।

এই সাবুনিটগুলির পরিমাণ এবং জটিলতা কোষের ধরণ এবং বিবেচিত প্রজাতির উপর নির্ভর করে।

আরও জটিল কিছু এনজাইম ফর্মগুলির গ্লাবুলার (জি) বা অ্যাসিমেট্রিক (এ) ফর্মগুলির সাথে অনুঘটক সেতু দ্বারা সংযুক্ত ক্যাটালাইটিক সাবুনিট রয়েছে। ডিসल्फাইড ব্রিজ হ'ল এমিনো অ্যাসিড সিস্টেরিনের দুটি অবশিষ্টাংশের থিয়ল গ্রুপগুলির (-SH) দুটি সালফার অণুর মধ্যে গঠিত সমবিত বন্ধন।

প্রতিটি জি সাবুনিটের একটি একক সক্রিয় সাইট থাকে, যখন এ সাবুনিটগুলি সাধারণত তিনটি স্ট্রাকচারাল ডোমেন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যেমন: অনুঘটক সাবুনিট, কোলাজেন জাতীয় লেজগুলি গ্লাইসিন সমৃদ্ধ, হাইড্রোক্সপ্রোলিন এবং হাইড্রোক্সাইলাইসিন অবশিষ্টাংশ এবং অন্যান্য নন-কোলেজেনিক আঠালো (কোলাজেন থেকে পৃথক)।

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেসের অসমিত আকারগুলি এ 12, এ 8 এবং এ 4 হিসাবে পরিচিত, যার যথাক্রমে 12, 8 এবং 4 অনুঘটক সাবুনিট রয়েছে।

সাধারণত, সক্রিয় সাইটে অনুঘটক ডোমেনের অবশিষ্টাংশগুলি সাবুনিটগুলির একটি "গভীর" অঞ্চলে পাওয়া যায়, যা এই এনজাইমকে অনুঘটক করে তোলে এবং এই সাইটগুলিতে সাবস্ট্রেটের আপাত অপ্রকাশ্যতাগুলির দ্রুত হারের সাথে সম্পর্কিত হিসাবে এটি দেখা যায়। ।

এনজাইমের পলিমারফিজম নির্বিশেষে, গ্লোবুলার এবং অ্যাসিমেট্রিক উভয় উভয়েরই একই অনুঘটক কর্ম রয়েছে।

ভেরিয়েন্ট

স্নায়ু কোষ ব্যতীত কিছু নির্দিষ্ট কোষ যেমন এরিথ্রোসাইটগুলি অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস এনজাইম তৈরি করে যা মূলত গ্লোবুলার, ডাইম্রিক এবং বেশিরভাগ প্লাজমা ঝিল্লির বাইরের মুখের সাথে যুক্ত।

এরিথ্রোসাইট এনজাইম যদিও কম কাঠামোগত জটিলতার কারণে এটিও একটি অ্যাম্পিপ্যাথিক এনজাইম, যার সক্রিয় অনুঘটক ডোমেনটি বৃহত হাইড্রোফিলিক অঞ্চলে পাওয়া যায়, যখন হাইড্রোফোবিক ডোমেনে, যেখানে কারবক্সিল টার্মিনাল অঞ্চল রয়েছে, এটি ঝিল্লিতে টিকিয়ে রাখার জন্য দায়ী is ।

প্রাথমিক কাঠামো

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেজের ক্রম সম্পর্কে বর্তমান জ্ঞানের বেশিরভাগ অংশ টর্পেডো ক্যালিফোর্নিকার এনজাইম অধ্যয়নের মধ্য দিয়ে উঠেছিল, যা প্রশান্ত মহাসাগরে বাস করে এবং এই স্নায়ুতন্ত্রের বিভিন্ন প্রোটিনের গবেষণার জন্য traditionতিহ্যগতভাবে মডেল জীব হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল।

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস সাবুনিটগুলি প্রো-প্রোটিন হিসাবে সংশ্লেষিত হয় যা পরিপক্ক সাবুনিটগুলিকে জন্ম দেওয়ার জন্য প্রক্রিয়া করা হয়। প্রতিটি সাবুনিট প্রায় 575 অ্যামিনো অ্যাসিড এবং 65 কেডিএ আণবিক ওজনের পলিপপটিড থাকে, যা 7-8% কার্বোহাইড্রেট অবশিষ্টাংশ (গ্লাইকোসিলেশন) যোগ করে বৃদ্ধি পায়।

সাবুনিটগুলির সক্রিয় সাইটের অনুঘটক কার্যকলাপ 200 অবস্থানের একটি সেরিন অবশিষ্টাংশ দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা অনুঘটক সাবুনিটগুলির "গভীর" অঞ্চলে পাওয়া যায়।

উভয় প্রান্তে (5 'এবং 3') প্রি-ম্যাসেঞ্জার আরএনএর "বিকল্প স্প্লাইসিং" করার জন্য বিভিন্ন সাইটগুলির জন্য বিভিন্ন এনজাইমের বিভিন্ন রূপ বা আইসোফর্মগুলি জীবের মধ্যে বিদ্যমান। প্রতিটি সাবুনিটের আইসোফর্মের কারবক্সিল-টার্মিনাল ক্রমটিই একে অপরের সাথে অলিগোমারদের সমাবেশ নির্ধারণ করে।

বৈশিষ্ট্য

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস এমন একটি এনজাইম যা একাধিক জৈবিক ক্রিয়াকলাপের সাথে একে অপরের সাথে সম্পর্কিত নয়। ভ্রূণজেনেসিস, ভ্রূণ নিউরাল এক্সটেনশন, পেশী বিকাশ এবং সিনাপটোজেনেসিসের সময় এর ডিফারেনশনাল এক্সপ্রেশন দ্বারা সত্যায়িত একটি সত্য।

উপরোক্ত হিসাবে যেমনটি প্রকাশিত হয়েছে, এসিটাইলকোলিনের দ্রুত হাইড্রোলাইসিসে এবং এর ফলে নিউরোমাসকুলার সিনাপটিক স্পেসে বা কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের কোলিনার্জিক সিনাপটিক স্পেসগুলিতে এর প্রভাব নিয়ন্ত্রণে এটির গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রয়েছে।

এর ক্রিয়াকলাপগুলির উদাহরণ হ'ল কঙ্কালের পেশীগুলির সংকোচন, যা মোটর নিউরন এবং একটি পেশী ফাইবারের মধ্যে অবস্থিত একটি মোটর প্লেট হিসাবে পরিচিত এক ধরণের রাসায়নিক সিনপাসকে ধন্যবাদ জানায়।

এই সিনপাসে, শত শত এসিটিলকোলিন-বোঝা ভাসিকেল পাওয়া যায় যা বৈদ্যুতিক প্রেরণার প্রচারের জন্য মোটর নিউরন থেকে প্রকাশিত হয়।

এই নিউরোট্রান্সমিশন প্রক্রিয়াটি বেশ জটিল, তবে স্ন্যাপটিক সংক্রমণ সমাপ্তির জন্য এসিটাইলকোলিনস্টেরেজের অংশগ্রহণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যেটি নিউরোট্রান্সমিটার এসিটাইলকোলিনের উপর নির্ভর করে, কারণ এটি অবনমিত হতে হবে এবং তারপরে সাইন্যাপটিক ফাটের বাইরে ছড়িয়ে পড়তে হবে ঝিল্লি উত্তেজনা।

সুতরাং, এনজাইম এসিটাইলকোলিনস্টেরেজ নিউরোমোটার সিনপেসে এই ট্রান্সমিটারের ঘনত্বকে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য দায়ী।

এনজাইমের অন্যান্য "অ-ধ্রুপদী" ফাংশন স্নায়ু কোষের বৃদ্ধি বা স্নায়ু কোষের বৃদ্ধির সাথে সম্পর্কিত; কোষ আঠালো প্রক্রিয়া, synaptogenesis, মিডব্রাইন এর substantia নিগ্রায় নিউরন-ডোপামিন সক্রিয়করণ, hematopoietic প্রক্রিয়া এবং পোইটিক থ্রোমাস, অন্যদের মধ্যে রয়েছে।

ইনহিবিটারস

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেজ ইনহিবিটরসগুলি এ্যাসিটাইলকোলিন হাইড্রোলাইজিং থেকে রোধ করে কাজ করে, যার ফলে এই নিউরোট্রান্সমিটারের স্তর এবং ক্রিয়াকাল বৃদ্ধি পায়। তাদের ক্রিয়াকলাপটি তাদের বিপরীতে পরিবর্তনযোগ্য এবং অপরিবর্তনীয় হিসাবে কার্যকর করা যায় according

অপরিবর্তনীয় বাধা

এগুলি হ'ল এনজাইমের সক্রিয় সাইটে সেরিনের অবশিষ্টাংশের সাথে আবশ্যকভাবে আবশ্যক অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেজের হাইড্রোলাইটিক কার্যকলাপকে অপরিবর্তনীয়ভাবে বাধা দেয়। এই গ্রুপটি মূলত অর্গানোসোফেটগুলি নিয়ে গঠিত।

সাধারণভাবে, এগুলি অনেকগুলি কীটনাশক পাওয়া সক্রিয় যৌগ এবং এটি বিপুল সংখ্যক দুর্ঘটনাজনিত বিষের মৃত্যুর জন্য দায়ী। এগুলি হ'ল এস্টার বা থিয়লস যা ফসফরিক, ফসফোনিক, ফসফিনিক বা ফসফোরামিডিক অ্যাসিড থেকে প্রাপ্ত।

সারিন, তাবুন, সোমান এবং সাইক্লোসারিন হ'ল মানুষ দ্বারা সংশ্লেষিত সবচেয়ে বিষাক্ত যৌগগুলির মধ্যে একটি কারণ তারা পেরিফেরাল স্নায়ুতন্ত্রের এসিটাইলকোলিনস্টেরেসকে অবরুদ্ধ করে শ্বাসকষ্ট এবং রক্ত সঞ্চালন ব্যর্থতা প্ররোচিত করে একজন মানুষকে হত্যা করতে পারে।

অর্গানোসফসেট ইনহিবিটার lec সারিন Mo এর আণবিক কাঠামো (উত্স: উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে সিভিজিয়াস)

উদাহরণস্বরূপ, সারিন হ'ল একটি "স্নায়ু গ্যাস" যা সন্ত্রাসবাদী ব্যবহারের জন্য রাসায়নিক অস্ত্র হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

বিপরীতমুখী বাধা

শ্রেণিবিন্যাস গোষ্ঠীগুলির এই ক্রমটি প্রতিযোগিতামূলক এবং অ-প্রতিযোগিতামূলক প্রতিরোধকারী যা সক্রিয় সাইটে একটি সেরিন অবশিষ্টাংশের ক্ষণস্থায়ী এবং বিপরীতমুখী কার্বামাইলেশনের মাধ্যমে কাজ করে এবং অনেকগুলি সংশ্লেষিত হয় এবং উদ্ভিদ বা ছত্রাক উত্স থেকে শুদ্ধ হয়।

ফাইসস্টিগমাইন এবং নিউওস্টিগমিনের মতো কার্বামেটগুলি হ'ল বিপর্যয়কর বাধা যা যথাক্রমে গ্লুকোমা এবং মায়াসথেনিয়া গ্রাভিসের মতো রোগের চিকিত্সার জন্য ড্রাগ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

এই গ্রুপের অন্যান্য থেরাপিউটিক এজেন্টগুলি আলঝাইমার ডিজিজ, পার্কিনসন ডিজিজ, অপারেটিভ পরবর্তী অন্ত্রের বাধা (পোস্টোপারেটিভ আইলিয়াস), মূত্রাশয় নিরোধক এবং অ্যান্টিকোলিনার্জিক ওভারডোজ গ্রহণের প্রতিষেধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

Butyrylcholinesterase

কিছু অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেজ ইনহিবিটরের বিরুদ্ধে একটি আকর্ষণীয় প্রাকৃতিক ব্যবস্থাটির সাথে বুটিরিলকোলিনস্টেরেস নামে পরিচিত স্বল্প নির্দিষ্ট এনজাইমের অংশীদারিত্বের কাজ করতে হয়।

এই এনজাইম এসিটাইলকোলিন হাইড্রোলাইজিং করতেও সক্ষম এবং একই সাথে এটি অণুযুক্ত ক্ষয় হিসাবেও কাজ করতে পারে যা এসিটাইলকোলিনস্টেরেসে তাদের নেতিবাচক প্রভাব প্রয়োগ করার আগে এই টক্সিনগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া করে।

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস এবং আলঝাইমার রোগ

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেজকে প্যাথলজির বৈশিষ্ট্যযুক্ত বুদ্ধিমান ফলকের উপাদানগুলির সাথে একটি স্থিতিশীল জটিল তৈরি করতে দেখানো হয়েছে। তদুপরি, এই এনজাইমের কিছু পরিবর্তিত গ্লাইকোসিলেশন নিদর্শন মস্তিষ্কে অ্যামাইলয়েড ফলকের উপস্থিতি এবং গঠনের সাথে সম্পর্কিত হয়েছে।

অনেকগুলি বিপরীত অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেজ ইনহিবিটরস, তাই এই রোগের চিকিত্সার জন্য এবং অন্যান্য সম্পর্কিত নিউরোডিজেনারেটিভ অবস্থার জন্য প্রথম প্রজন্মের ওষুধ হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। এর মধ্যে রয়েছে ডেডপিজিল, রিভাস্টিগমাইন এবং গ্যালানটামাইন।

তথ্যসূত্র

ডিভির, এইচ।, সিলম্যান, আই।, হ্যারেল, এম।, রোজেনবেরি, টিএল, এবং সুসমান, জেএল (2010)। অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেজ: 3 ডি স্ট্রাকচার থেকে ফাংশন পর্যন্ত। কেমিকো-জৈবিক মিথস্ক্রিয়া, 187, 10-22 –
হাউটন, পি।, রেন, ওয়াই, এবং হাউস, এম (2006)। গাছপালা এবং ছত্রাক থেকে এসিটাইলকোলিনস্ট্রেস বাধা দেয় itors প্রাকৃতিক পণ্য প্রতিবেদনগুলি, 23, 181–199।
ক্রেস্টি, ডিজেড, লজারেভি, টিডি, বন্ড, এএম, এবং ভাসি, ভিএম (2013)। অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস ইনহিবিটরস: ফার্মাকোলজি এবং টক্সিকোলজি। বর্তমান নিউরোফর্মাকোলজি, 11, 315–335।
মুখার্জি, পিকে, কুমার, ভি।, মাল, এম, এবং হাফটন, পিজে (2007)। গাছপালা থেকে এসিটাইলকোলিনস্ট্রেস ইনহিবিটারগুলি। ফাইটোমেডিসিন, 14, 289–300।
কুইন, ডিএম (1987)। অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস: এনজাইম স্ট্রাকচার, রিঅ্যাকশন ডায়নামিক্স এবং ভার্চুয়াল ট্রানজিশন স্টেটস। কেম। রেভ।, 87, 955-979।
রচি, এম।, মাজুচেল্লি, এম।, পোরেরেলো, ই।, ল্যানি, সি।, এবং গোভনি, এস (2004) অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস ইনহিবিটরস: পুরানো অণুগুলির অভিনব ক্রিয়াকলাপ। ফার্মাকোলজিকাল গবেষণা, 50, 441-451।
রোজনবেরি, টি। (1975)। Acetylcholinesterase। আঞ্চলিক জীববিজ্ঞানের এনজাইমোলজি এবং সম্পর্কিত অঞ্চলে অগ্রগতি, 43, 103–218।
সোরিক, এইচ।, এবং সিডম্যান, এস। (2001)। অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস - একজন পুরানো অভিনেতার জন্য নতুন ভূমিকা। প্রকৃতি পর্যালোচনা, 2, 294-302।
টেলসা, ভিএন (2001)। আলঝাইমার রোগে এসিটাইলকোলিনস্টেরেস। বৃদ্ধ বয়স ও বিকাশের মেকানিজম, 122, 1961,1969।

অ্যাসিটাইলকোলিনস্টেরেস: স্ট্রাকচার, ফাংশন এবং ইনহিবিটারস - জীববিদ্যা - 2025

গঠন