সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস: স্ট্রাকচার, ফাংশন, ইনহিবিটারস - জীববিদ্যা - 2025

Cytochrome গ অক্সিডেস এনজাইমের প্রোটিন যে কোষের ঝিল্লি এর লিপিড বাইলেয়ার ক্রস করতে পারেন এমন একটি জটিল। এটি হিমোসোলিউবল এবং মূলত মাইটোকন্ড্রিয়ায় অভ্যন্তরীণ ঝিল্লির সাথে সম্পর্কিত, এটি প্রোকারিয়াওটিক জীব (ব্যাকটিরিয়া) এবং ইউক্যারিওটস (এককোষী এবং বহুকোষীয়) উভয়ই পাওয়া যায়।

জটিল চতুর্থ নামে পরিচিত, এই এনজাইমটি জীবের বায়বীয় বিপাকীয় কার্যক্রমে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ইলেক্ট্রন পরিবহন শৃঙ্খলে কোষ শর্করা পোড়ায় এবং অ্যাডেনোসিন ট্রাইফোসফেট বা এটিপি সংরক্ষণের জন্য প্রকাশিত শক্তির একটি অংশ ক্যাপচার করে এটি প্রয়োজনীয়।

বোভাইন হার্টের সাইটোক্রোম সি অক্সিডেসের স্ফটিক কাঠামোয় পাওয়া একটি অণুর হিমের বল-অ্যান্ড স্টিক মডেল। নেওয়া এবং সম্পাদনা করেছেন: বেনজাহ-বিএম 27।

সাইটোক্রোম নামের অর্থ "সেলুলার পিগমেন্টস"। এগুলি হ'ল রক্তের প্রোটিন যা বৈদ্যুতিন বহন করে। ১৮৪৮ সালে আইরিশ চিকিত্সক চার্লস আলেকজান্ডার ম্যাকমুন সাইটোক্রোম আবিষ্কার করেছিলেন Mac

1920 এর দশকে, রাশিয়ান এনটমোলজিস্ট এবং প্যারাসিটোলজিস্ট ডেভিড কেইলিন শ্বাসযন্ত্রের রঙ্গকগুলি পুনরায় আবিষ্কার এবং বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং তিনিই তাদের নাম সাইটোক্রোম রেখেছিলেন। যদিও ম্যাকমুন এগুলি 1884 সালে আবিষ্কার করেছিলেন, বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় তাকে ভুলে গিয়েছিল এবং কেউ কেউ তার কাজটির ভুল ব্যাখ্যাও করেছিল।

সাধারন গুনাবলি

সাধারণভাবে, শ্বাস প্রশ্বাসের রঞ্জকগুলিতে বৈশিষ্ট্যযুক্ত দৃশ্যমান আলো বর্ণালী থাকে। এটি জানা যায় যে কমপক্ষে চারটি অবিচ্ছেদ্য ঝিল্লি প্রোটিন কমপ্লেক্স রয়েছে যেখানে 5 টি বিভিন্ন ধরণের সাইটোক্রোম রয়েছে: ক, এ 3, বি, সি 1 এবং সি, বর্ণালী শোষণ ম্যাক্সিমার তরঙ্গদৈর্ঘ্য অনুসারে শ্রেণিবদ্ধ।

এগুলি সাধারণত মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে পাওয়া যায়। যাইহোক, এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলাম এবং ক্লোরোপ্লাস্টগুলিতে, ইউক্যারিওটিক এবং প্রোকারিয়োটিক জীবগুলিতেও এটি পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে।

তারা আয়রন (ফে) সমেত হেম প্রস্থেটিক গ্রুপ উপস্থাপন করে। পরিচিত প্রতিটি সাইটোক্রোম শ্বাসযন্ত্রের প্রক্রিয়া বা শৃঙ্খলে ইলেকট্রন পরিবহনে মাল্টেনজাইম কমপ্লেক্সগুলিতে কাজ করে।

সাইটোক্রোমে জারণ-হ্রাস-প্রতিক্রিয়াতে অংশ নেওয়ার কাজ রয়েছে। হ্রাস প্রতিক্রিয়া, যেখানে তারা ইলেকট্রন গ্রহণ করে, প্রতিটি ধরণের সাইটোক্রোমের জন্য পৃথকভাবে ঘটে এবং তাদের মান শ্বাসকষ্টে ইলেকট্রনের প্রবাহ দ্বারা নির্ধারিত হয়।

-সাইটোক্রোম গ

সাইটোক্রোম সি এর চারটি ক্লাস জানা যায় যা নিম্নরূপ।

প্রথম শ্রেণি

এই শ্রেণীর মধ্যে রয়েছে দ্রবণীয় লো স্পিন সাইটোক্রোম সি (লোস্পিন), ব্যাকটিরিয়া এবং মাইটোকন্ড্রিয়ায় উপস্থিত। এরা অষ্টাহী। হেমি বাইন্ডিং সাইটটি হিস্টিডিনের এন-টার্মিনাসে এবং ষষ্ঠ লিগ্যান্ড সি-টার্মিনাসে একটি মেথিয়নিন অবশিষ্টাংশ সরবরাহ করে।

এই শ্রেণীর মধ্যে বেশ কয়েকটি সাবক্লাস এমনকি স্বীকৃত হতে পারে, যার ত্রিমাত্রিক কাঠামো নির্ধারণ করা হয়েছে।

দ্বিতীয় শ্রেণি

হাই স্পিন সাইটোক্রোম সি এবং কিছু নিম্ন স্পিন সাইটোক্রোম এই শ্রেণিতে পাওয়া যায়। উচ্চ টার্নযুক্তদের সি-টার্মিনাসের কাছাকাছি বাইন্ডিং সাইট রয়েছে এবং লো টার্নযুক্তদের মধ্যে ষষ্ঠ লিগ্যান্ড এন-টার্মিনাসের কাছাকাছি একটি মেথিয়নিন অবশিষ্টাংশ হিসাবে উপস্থিত হয়। তারা পঞ্চম লিগ্যান্ড হিস্টিডাইন দিয়ে পেন্টাকোর্ডিনেটেড হয়।

তৃতীয় শ্রেণি

এই ক্লাসটি একাধিক হেম (সি 3 এবং সি 7) সহ সাইটোক্রোম সি উপস্থাপন করে এবং হেম গ্রুপে প্রতি 30 টি অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ সহ একটি কম জারণ-হ্রাস ক্ষমতা সম্পন্ন করে ized এই শ্রেণীর প্রতিনিধিগুলিতে, বিভিন্ন রেডক্স সম্ভাব্যতা উপস্থাপন করার পাশাপাশি হেম সি গ্রুপগুলির নন-সমতুল্য কাঠামো এবং কার্যাদি রয়েছে। এরা অষ্টাহী।

চতুর্থ শ্রেণি

কিছু লেখকের মতে, এই শ্রেণিটি তৈরি করা হয়েছিল কেবলমাত্র অন্যান্য প্রসথেটিক গোষ্ঠী যেমন উপস্থিত প্রোটিন, সেইসাথে হেম সি, বা ফ্ল্যাওসাইটোক্রোম সি, অন্যদের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য class

সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস বা কমপ্লেক্স IV

সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস একটি মাইটোকন্ড্রিয়াল এনজাইম যা সেলুলার শ্বসনে ইলেক্ট্রন পরিবহনের চূড়ান্ত পর্বটি বহন করে। এই এনজাইম ইলেক্ট্রনগুলি হ্রাস করা সাইটোক্রোম সি থেকে অক্সিজেনের পরিবহণ অনুঘটক করে।

সায়ানাইড, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং অ্যাজাইডের মতো কিছু রাসায়নিক যৌগ এই এনজাইমের কাজকে বাধা দিতে পারে, যার ফলে তথাকথিত সেলুলার রাসায়নিক অ্যাসিফিক্সিয়া হয়। জটিল চতুর্থের বাধা দেওয়ার অন্যান্য রূপগুলি হ'ল জেনেটিক রূপান্তর।

বিবর্তনীয় দৃষ্টিকোণ থেকে, সাইটোক্রোম সি অক্সিডেজ কেবল বায়বীয় প্রাণীর মধ্যে পাওয়া যায় এবং বিজ্ঞানীদের বেশ কয়েকটি গ্রুপের পরামর্শ রয়েছে যে এই প্রোটিনের উপস্থিতি বিবর্তনীয় সম্পর্ককে বোঝায় যেখানে গাছপালা, ছত্রাক এবং প্রাণীও একটি সাধারণ পূর্বপুরুষকে ভাগ করে নিয়েছিল।

গঠন

সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস একটি হোমোডিম্রিক কমপ্লেক্স গঠন করে, যা মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে দুটি অনুরূপ মনোমারের সমন্বয়ে গঠিত। এনজাইম কমপ্লেক্সটি প্র্যাকারিওটিক জীবগুলিতে 3 থেকে 4 টি সাবুনিট এবং সর্বাধিক 13 (কিছু 14 টি পরামর্শ দেয়) যেমন স্তন্যপায়ী প্রাণীর পলিপেপটিডগুলিতে গঠিত।

এই জীবগুলিতে 3 টি পলিপেসিড মাইটোকন্ড্রিয়াল উত্সের এবং বাকীগুলি নিউক্লিয়াসে উত্পন্ন হয়। প্রতিটি মনোমারের ২৮ টি ট্রান্সমেম্ব্রেন হেলিকেল থাকে যা ঝিল্লি ম্যাট্রিক্স এবং ইন্টারমেম্ব্রেন স্পেসের বিপরীতে হাইড্রোফিলিক ডোমেনকে পৃথক করে।

এটিতে একটি একক অনুঘটক ইউনিট রয়েছে, যা অ্যালকোহল / অক্সিজেন (অক্সিডেসেস, বিশেষত হেম-তামা) ব্যবহার করে জারণ / হ্রাস প্রতিক্রিয়া অনুঘটক করে এমন সমস্ত এনজাইমগুলিতে পাওয়া যায়। কমপ্লেক্সটিতে সাবুনিট I এবং দুটি তামা কেন্দ্রের সাথে সংযুক্ত সাইটোক্রোম a এবং a3 রয়েছে।

এর এক বা একাধিক হেম সি গ্রুপ পার্শ্ববর্তী প্রোটিন কাঠামোর সাথে এক বা একাধিক (সাধারণত দুটি) থিওয়েথর বন্ড যুক্ত রয়েছে। অন্যান্য লেখকরা পরামর্শ দেন যে এখানে একটি একক হেম সি গ্রুপ রয়েছে যা পোরফায়ারিন রিং এবং দুটি সিস্টিনের অবশিষ্টাংশের মধ্যে প্রোটিনের সাথে সংযুক্তভাবে সংযুক্ত রয়েছে।

উপরে উল্লিখিত একমাত্র হেম সি গ্রুপটি হাইড্রোফোবিক অবশিষ্টাংশ দ্বারা বেষ্টিত এবং হেক্সাকোর্ডিনেটেড রয়েছে, পলিপপটিড চেইনের 18 নম্বর স্থানে হিস্টিডিন এবং 80-এ অবস্থিত মেথিয়নিন রয়েছে।

সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস সাবুনিট এফ। নেওয়া এবং সম্পাদনা করেছেন: জওহর স্বামীনাথন এবং ইউরোপীয় ইনস্টিটিউট অফ বায়োইনফর্ম্যাটিকসে এমএসডি স্টাফ

বৈশিষ্ট্য

সাইটোক্রোম সি অক্সিডেসগুলি মূলত তিনটি শারীরবৃত্তীয় যন্ত্রে নায়ক, যা আমরা নীচে দেখব।

অ্যাপোপটোসিস বা প্রোগ্রামযুক্ত কোষের মৃত্যু

এপোপটোসিস হ'ল জীব ধ্বংস দ্বারা এবং মৃত্যুর প্রোগ্রামযুক্ত, যার বৃদ্ধি বৃদ্ধি, বিকাশ, ক্ষতিগ্রস্থ টিস্যু নির্মূল করা এবং রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ করে purpose এই শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়াতে সাইটোক্রোম সি অক্সিডেজ অন্তর্বর্তী হিসাবে অংশ নেয়।

মাইটোকন্ড্রিয়া দ্বারা প্রকাশিত এই প্রোটিনটি এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলামের সাথে একটি মিথস্ক্রিয়া বাড়ে যা ক্যালসিয়ামের নিঃসরণ বা প্রকাশের কারণ হয়। ক্যালসিয়ামের প্রগতিশীল বৃদ্ধি ক্যালসিয়ামের সাইটোঅক্সিক মাত্রা না পৌঁছানো পর্যন্ত সাইটোক্রোম সি অক্সিডেসের বিস্তর মুক্তি প্রকাশ করে।

সাইটোঅক্সিক ক্যালসিয়াম স্তর এবং সাইটোক্রোম সি প্রকাশের ফলে বেশ কয়েকটি ক্যাসপেজ এনজাইমগুলির ক্যাসকেড সক্রিয়করণ ঘটে, যা কোষগুলির ধ্বংসের জন্য দায়ী।

কোষ বা টিস্যু পুনর্জন্ম

বেশ কয়েকটি গবেষণা নির্দেশ করে যে সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস যখন 670 ন্যানোমিটারের তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের সংস্পর্শে আসে, তখন এটি একটি কার্যকরী কমপ্লেক্সে অংশ নেয়, যা ক্ষতিগ্রস্থ বা আহত টিস্যুতে প্রবেশ করে এবং কোষের পুনর্জন্মের হারকে বাড়িয়ে তোলে।

শক্তি বিপাক

এটি সম্ভবত সাইটোক্রোম সি অক্সিডেসের সর্বাধিক পরিচিত এবং সবচেয়ে প্রাসঙ্গিক ফাংশন। এটি অবিকল অক্সিডেস কমপ্লেক্স (শ্বাস প্রশ্বাসের চেইনের) যা সাইটোক্রোম সি থেকে বৈদ্যুতিন সংগ্রহ এবং অক্সিজেন অণুতে স্থানান্তরিত করার জন্য এটি দুটি জলের অণুতে হ্রাস করার জন্য দায়ী।

এই প্রক্রিয়াটির সাথে সংযুক্ত, একটি প্রোটন ট্রান্সলোকেশন ঝিল্লির মাধ্যমে ঘটে, ফলস্বরূপ একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হয় যা এটিপি সিন্থেটেজ কমপ্লেক্সটি এটিপি (অ্যাডিনোসিন ট্রাইফোসফেট) উত্পাদন বা সংশ্লেষণ করতে ব্যবহার করে।

ইনহিবিটারস

সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস বিভিন্ন রাসায়নিক যৌগ এবং প্রক্রিয়া দ্বারা বাধা হয়। এনজাইমের উত্পাদন বা ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণের প্রাকৃতিক উপায় হিসাবে এটি দেখা দেয় বা বিষক্রিয়ার কারণে এটি দুর্ঘটনাক্রমে ঘটতে পারে।

অ্যাজিড, সায়ানাইড বা কার্বন মনোক্সাইডের উপস্থিতিতে সাইটোক্রোম সি অক্সিডেজ এগুলির সাথে আবদ্ধ হয় এবং প্রোটিন কমপ্লেক্সের কার্যকারিতা বাধা দেয়। এটি সেলুলার শ্বাস প্রশ্বাসের প্রক্রিয়ায় ব্যাহত হয় এবং এর ফলে কোষগুলির রাসায়নিক দমবন্ধ হয়।

অন্যান্য যৌগিক যেমন নাইট্রিক অক্সাইড, হাইড্রোজেন সালফাইড, মিথেনল এবং কিছু মিথিলিকৃত অ্যালকোহলগুলিও সাইটোক্রোম সি অক্সিডেসকে বাধা দেয়।

স্বল্পতা

সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস একটি এনজাইম যা নিউক্লিয়াস এবং মাইটোকন্ড্রিয়া উভয়ের জিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। জেনেটিক পরিবর্তন বা মিউটেশন রয়েছে যা সাইটোক্রোম সি অক্সিডেসের ঘাটতি হতে পারে।

এই রূপান্তরগুলি এনজাইমের কার্যকারিতা ব্যাহত করে যেহেতু তারা এর এনজাইমেটিক কাঠামোকে পরিবর্তন করে এবং ভ্রূণের বিকাশের সময় (মানব অধ্যয়ন অনুযায়ী) বিপাকীয় ব্যাধি নিয়ে আসে, যা পরবর্তীকালে জীবনের প্রথম বছরগুলিতে জীবকে প্রভাবিত করে।

সাইটোক্রোম সি অক্সিজেনের ঘাটতি হৃৎপিণ্ড, লিভার, মস্তিষ্ক এবং পেশীগুলির মতো উচ্চ শক্তির চাহিদাযুক্ত টিস্যুগুলিকে প্রভাবিত করে। এই রূপান্তরগুলির লক্ষণগুলি জীবনের দুই বছরের আগে প্রতিফলিত হয় এবং দৃ strong় বা হালকা পরিস্থিতি হিসাবে প্রকাশ করতে পারে।

হালকা লক্ষণগুলি বয়সের প্রথম বছরের খুব শীঘ্রই দেখা যায়, এবং তাদের সাথে ব্যক্তিরা সাধারণত পেশীগুলির টান (হাইপোথোনিয়া) এবং পেশী অ্যাট্রোফি (মায়োপ্যাথি) হ্রাস পেয়েছিলেন।

অন্যদিকে, শক্তিশালী লক্ষণযুক্ত ব্যক্তিদের পেশী অ্যাট্রোফি এবং এনসেফালমিওপ্যাথি থাকতে পারে। সাইটোক্রোম সি অক্সিডেসের অভাবে অন্যান্য শর্ত হ'ল হাইপারট্রফিক কার্ডিওমায়োপ্যাথি, লিভারের প্যাথলজিকাল বৃদ্ধি, লেই সিনড্রোম এবং ল্যাকটিক অ্যাসিডোসিস।

ফিলোজিনিতে ব্যবহার করে

Phylogeny বিজ্ঞান যা জীব, পূর্বপুরুষ-বংশধর দৃষ্টিকোণ থেকে উত্স, গঠন এবং বিবর্তনীয় বিকাশের গবেষণা জন্য দায়ী। গত দশকগুলিতে, আণবিক বিশ্লেষণ সহ ফাইলোজিনি অধ্যয়নগুলি আরও বেশি ঘন ঘন হয়ে আসছে, প্রচুর তথ্য দেয় এবং কর সংক্রান্ত সমস্যাগুলি সমাধান করে।

এই অর্থে, কিছু ফাইলোজেনেটিক অধ্যয়ন ইঙ্গিত দেয় যে সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস ব্যবহার বিবর্তনীয় সম্পর্ক স্থাপনে সহায়তা করতে পারে। এটি কারণ এই প্রোটিন কমপ্লেক্সটি অত্যন্ত রক্ষিত এবং এককোষী প্রোটিস্ট থেকে শুরু করে বৃহত মেরুদণ্ডের মধ্যে বিভিন্ন ধরণের প্রাণীর উপস্থিতি রয়েছে।

এর উদাহরণগুলি হ'ল মানুষ, শিম্পাঞ্জি (প্যান প্যানিসকাস) এবং রিসাস ম্যাকাকেস (ম্যাকাকা মুলাট্টা) নিয়ে পরিচালিত পরীক্ষাগুলি। এই জাতীয় পরীক্ষাগুলিতে প্রমাণিত হয়েছিল যে মানব এবং শিম্পাঞ্জি সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস অণুগুলি অভিন্ন ছিল।

এটি আরও দেখিয়েছিল যে রিসাস ম্যাকাকের সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস অণুগুলির প্রথম দুটিগুলির মধ্যে একটি এমিনো অ্যাসিড দ্বারা পৃথক হয়েছে, ফলস্বরূপ শিম্পাঞ্জি এবং মানুষের মধ্যে পূর্বপুরুষ-বংশধরদের সম্পর্কের বিষয়টি পুনরায় নিশ্চিত করে।

তথ্যসূত্র

1. আরপি অ্যাম্বুলার (1991)। ব্যাকটিরিয়াল সাইটোক্রোমে ক্রম পরিবর্তনশীলতা গ। বায়োচিমিকা এবং বায়োফিজিকা অ্যাক্টা (বিবিএ) - বায়োনারজিটিক্স।
2. সাইটোক্রোম গ। নিউ ওয়ার্ল্ডেন্সি ক্লোপিডিয়া.org থেকে উদ্ধার করা হয়েছে।
3. ভি। কলম্যান, ই। কোস্টা, আর। শেভস, ভি। টার্টোরা (2015)। সাইটোক্রোমের জৈবিক ভূমিকা গ: মাইটোকন্ড্রিয়াল ইলেকট্রন পরিবহন, প্রোগ্রামযুক্ত সেল ডেথ এবং পারক্সাইড ক্রিয়াকলাপে লাভ। মেডিসিন অনুষদের অ্যানালালস।
4. সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস সাবুনিট আই। Ebi.ac.uk থেকে উদ্ধার করা
5. এল ইউফেন, পি। জেং-সুন, ডি জিয়ান-হংক এবং বি। ইয়াডং (২০০ 2007)। এনজাইম কমপ্লেক্সের সমাবেশ এবং শ্বাসযন্ত্রের কার্যকারিতা জন্য সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস সাবুনিট চতুর্থ প্রয়োজনীয়। বায়োনারজিটিক্স এবং বায়োমেব্রেনস জার্নাল।
6. জিন গ্রুপ: মাইটোকন্ড্রিয়াল কমপ্লেক্স IV: সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস সাবুনিটস (COX, MT-CO)। জেনারেশন থেকে উদ্ধার করা।
7. ইএফ হার্ট্রি (1973)। সাইটোক্রমের আবিষ্কার জৈব রাসায়নিক শিক্ষা।
8. সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস, এর ঘাটতি…। আইভামি.কম থেকে উদ্ধার করা হয়েছে।
9. সি কে ম্যাথিউস, কেই ভ্যান হোল্ডি এবং কেজি অহরেন (2002)। Biochemestry। তৃতীয় সংস্করণ। বেঞ্জামিন / কামিংস পাবলিশিং সংস্থা, ইনক।