ধাতব প্রোটিনেস: বৈশিষ্ট্য, ফাংশন এবং প্রকারগুলি - জীববিদ্যা - 2025

Metalloproteinases বা metalloproteases জমিতে প্রোটিন যে এনজাইম এবং একটি ধাতু পরমাণুর উপস্থিতি প্রয়োজন, কার্যকলাপ আছে। একটি কোষ দ্বারা পরিচালিত সমস্ত ক্রিয়াকলাপের কার্যনির্বাহী বাহু হ'ল এনজাইম।

যদিও অনেক প্রোটিন একটি কাঠামোগত ভূমিকা পালন করে, তবে একটি বৃহত সংখ্যক, বেশিরভাগ না হলেও কিছু অনুঘটক কার্যকলাপ প্রদর্শন করে। এই এনজাইমের একটি গ্রুপ অন্যান্য প্রোটিনকে হ্রাস করার জন্য দায়ী।

ধাতব প্রোটিন এমএমপি 2 এর কাঠামো। উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে এমউ থেকে নেওয়া এবং সম্পাদনা করা হয়েছে।

সম্মিলিতভাবে এই এনজাইমগুলিকে প্রোটিনেসেস বা প্রোটেসিস বলা হয়। প্রোটেসের যে দলের জন্য একটি ধাতব পরমাণু সক্রিয় থাকতে হয় তাকে ধাতব প্রোটিনেস বলে called

বৈশিষ্ট্য

প্রোটিয়েসগুলি, সাধারণভাবে, একটি কোষের গুরুত্বপূর্ণ এবং অসংখ্য গ্রুপের কাজগুলি সম্পাদন করে। সর্বোপরি গ্লোবাল টাস্কটি হ'ল একটি কোষে উপস্থিত প্রোটিনগুলির টার্নওভারকে অনুমতি দেওয়া।

এটি হ'ল পুরাতন প্রোটিনগুলি মুছে ফেলুন এবং নতুন প্রোটিন দ্বারা তাদের প্রতিস্থাপনের অনুমতি দিন। অনুবাদ প্রক্রিয়া চলাকালীন নতুন প্রোটিনগুলি রিবোসোমে সংশ্লেষিত করা হয়।

ধাতব প্রোটিনেসগুলির সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা হ'ল কোষের আচরণ নিয়ন্ত্রণ করা। ট্রান্সক্রিপশনাল রেগুলেটর, প্রতিক্রিয়া মধ্যস্থতা, রিসেপ্টর, কাঠামোগত ঝিল্লি প্রোটিন এবং অভ্যন্তরীণ অর্গানেলস ইত্যাদির উপস্থিতি এবং সময়কে নিয়ন্ত্রণ করে এই বিশেষ গ্রুপের প্রোটেসগুলি দ্বারা এটি অর্জন করা হয়

তাদের অবক্ষয়ের মোডের উপর নির্ভর করে, মেটালোপ্রোটিনেস সহ প্রোটাইসগুলি এন্ডোপ্রোটেসেস (মেটাল্লোইন্ডোপ্রোটেসিস) বা এক্সোপ্রোটেসেস (মেটাল্লোএক্সোপ্রোটেসিস) এ শ্রেণিবদ্ধ করা হয়।

প্রোটিনের এক প্রান্ত থেকে প্রাক্তনকে হ্রাস করা (যেমন, অ্যামিনো বা কারবক্সিল)। অন্যদিকে এন্ডোপ্রোটেসিস একটি নির্দিষ্ট নির্দিষ্টতা সহ প্রোটিনের অভ্যন্তরে কেটে দেয়।

ধাতব প্রোটিনেসগুলির সাধারণ বৈশিষ্ট্য

ধাতব প্রোটিনেসগুলি সম্ভবত যে ছয়টি বিদ্যমান রয়েছে তাদের মধ্যে সবচেয়ে বিচিত্র গ্রুপ। প্রোটিসগুলি তাদের অনুঘটক প্রক্রিয়া অনুসারে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়। এই গ্রুপগুলি হ'ল সিস্টাইন, সেরিন, থ্রোনিন, এস্পারটিক অ্যাসিড, গ্লুটামিক অ্যাসিড এবং ধাতুপ্রোটিনেসের প্রোটেসেস ases

সমস্ত ধাতব প্রোটিনেসগুলি তাদের অনুঘটক ক্যাট সঞ্চালনের জন্য একটি ধাতব পরমাণুর প্রয়োজন। ধাতুপ্রোটিনেসে উপস্থিত ধাতুগুলির মধ্যে মূলত দস্তা থাকে তবে অন্যান্য ধাতব প্রোটিনেসগুলি কোবাল্ট ব্যবহার করে।

এর কার্য সম্পাদন করতে ধাতব পরমাণু অবশ্যই প্রোটিনের সাথে সমন্বিতভাবে জটিল হওয়া উচিত। যোগাযোগের চারটি পয়েন্টের মাধ্যমে এটি করা হয়।

এর মধ্যে তিনটি চার্জড অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির মধ্যে একটি হিস্টিডাইন, লাইসাইন, আর্গিনাইন, গ্লুটামেট বা অ্যাস্পার্টেট ব্যবহার করে। চতুর্থ সমন্বয় বিন্দু একটি জলের অণু দ্বারা তৈরি করা হয়।

শ্রেণীবিন্যাস

ইন্টারন্যাশনাল ইউনিয়ন অফ বায়োকেমিস্ট্রি অ্যান্ড মলিকুলার বায়োলজি এনজাইমগুলির জন্য শ্রেণিবিন্যাস ব্যবস্থা প্রতিষ্ঠা করেছে। এই সিস্টেমে এনজাইমগুলি অক্ষর ইসি এবং চারটি সংখ্যার একটি কোডিং সিস্টেম দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

প্রথম সংখ্যাটি তাদের কর্মের পদ্ধতি অনুযায়ী এনজাইমগুলি সনাক্ত করে এবং তাদের ছয়টি বড় শ্রেণিতে ভাগ করে দেয়। দ্বিতীয় সংখ্যাটি তারা যে স্তরটিতে কাজ করে সে অনুযায়ী তাদের পৃথক করে। অন্য দুটি সংখ্যা আরও নির্দিষ্ট বিভাগগুলি সম্পাদন করে।

যেহেতু ধাতব প্রোটিনেসগুলি হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়াগুলি অনুঘটক করে, তাই এই শ্রেণিবিন্যাস পদ্ধতি অনুসারে তারা ইসি 4 নম্বর দিয়ে সনাক্ত করা হয়। অতিরিক্তভাবে, এগুলি সাবক্লাস 4-এর অন্তর্গত, যা পেপটাইড বন্ডগুলিতে কাজ করে এমন সমস্ত হাইড্রোলিজ রাখে।

ধাতব প্রোটিনেসগুলি, অন্যান্য প্রোটিনাসগুলির মতো, পলিপপটিড শৃঙ্খলে যে আক্রমণ করে তার স্থান অনুসারে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে।

- মেটালোপ্রোটিনেস এক্সোপ্টিপিডেসেস

তারা পলিপেপটাইড চেইনের টার্মিনাল অ্যামিনো অ্যাসিডের পেপটাইড বন্ডগুলিতে কাজ করে। দুটি অনুঘটক ধাতু আয়ন এবং কয়েকটি একক ধাতব আয়নযুক্ত সমস্ত ধাতব প্রোটিনেস এখানে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।

- মেটালোপ্রোটিনেসস এন্ডোপ্যাটিডেসেস

তারা পলিপ্টিপাইড চেইনের মধ্যে যে কোনও পেপটাইড বন্ডের জন্য কাজ করে যার ফলশ্রুতিতে দুটি কম আণবিক ওজন পলিপেপটাইড অণু থাকে।

একক অনুঘটক ধাতব আয়ন সহ অনেকগুলি ধাতব প্রোটিনেস এইভাবে কাজ করে। এর মধ্যে ম্যাট্রিক্স ধাতুপ্রোটিনেস এবং এএডএএম প্রোটিন রয়েছে।

ম্যাট্রিক্স ধাতব প্রোটিনেস (এমএমপি)

তারা বহির্মুখী ম্যাট্রিক্সের কিছু উপাদানগুলিতে অনুঘটকভাবে অভিনয় করতে সক্ষম এনজাইম। এক্সট্রা সেলুলার ম্যাট্রিক্স হ'ল সমস্ত পদার্থ এবং পদার্থের সেট যা কোনও টিস্যুর অংশ এবং কোষের বাইরের অংশে পাওয়া যায়।

তারা শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়াগুলিতে উপস্থিত এনজাইমগুলির একটি বৃহত গ্রুপ, এবং বহু টিস্যুগুলির রূপক এবং কার্যকরী পরিবর্তনগুলিতে অংশ নেয়।

কঙ্কালের পেশীগুলিতে, উদাহরণস্বরূপ, তারা পেশী টিস্যু গঠন, পুনর্নির্মাণ এবং পুনর্জন্মের ক্ষেত্রে খুব গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তারা বহির্মুখী ম্যাট্রিক্সে উপস্থিত বিভিন্ন ধরণের কোলাজেনগুলিতেও কাজ করে।

কোলাজেনেসেস (এমএমপি -1, এমএমপি -8, এমএমপি -13, এমএমপি -18)

হাইড্রোলাইটিক এনজাইমগুলি কোষগুলির মধ্যে পাওয়া টাইপ 1, II এবং III কোলাজেনের উপর কাজ করে। এই পদার্থগুলির ক্যাটাবোলিজমের পণ্য হ্রাসযুক্ত কোলাজেন বা জেলটিন প্রাপ্ত হয়।

ভার্ভেটরেটে, এই এনজাইমটি বিভিন্ন কোষ যেমন ফাইব্রোব্লাস্টস এবং ম্যাক্রোফেজগুলি এবং এপিথেলিয়াল কোষ দ্বারা উত্পাদিত হয়। তারা বহির্মুখী ম্যাট্রিক্সের অন্যান্য অণুতেও কাজ করতে পারে।

জিলেটিনেস (এমএমপি -২, এমএমপি -9)

তারা I, II এবং III কোলাজেন প্রকারের ক্যাটাবোলিজম প্রক্রিয়ায় সহায়তা করে। তারা কোলাজেনেসের ক্রিয়া করার পরে প্রাপ্ত ড্যানিয়েচারড কোলাজেন বা জেলটিনের উপরেও কাজ করে।

স্ট্রোমালাইসিনস (এমএমপি -3, এমএমপি -10, এমএমপি -11)

তারা কোলাজেনের সাথে সম্পর্কিত বহির্মুখী ম্যাট্রিক্সের ধরণের চতুর্থ কোলাজেন এবং অন্যান্য অণুতে কাজ করে। জেলটিনে এর ক্রিয়াকলাপ সীমিত।

Stromalisin এমএমপি 3 ম্যাট্রিক্স ধাতব প্রোটিনেসের কাঠামো। উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে এমউ থেকে নেওয়া এবং সম্পাদনা করা হয়েছে।

ম্যাট্রোলিসিন (এমএমপি -7, এমএমপি -26)

এগুলি বেসমেন্ট ঝিল্লির অংশ part তারা ম্যাট্রিক্সের অন্যান্য ধাতব প্রোটিনেসের প্রোটোলিটিক ক্রিয়াকলাপে অংশ নেয়।

Neprilysin

নেপ্রিলিসিন একটি ম্যাট্রিক্স ধাতব প্রোটিনেস যা অনুঘটক আয়ন হিসাবে দস্তা রয়েছে। এটি অ্যামিনো-টার্মিনাল হাইড্রোফোবিক অবশিষ্টাংশে পেপটাইডগুলি হাইড্রোলাইজ করার জন্য দায়ী।

এই এনজাইম কিডনি, মস্তিষ্ক, ফুসফুস, ভাস্কুলার মসৃণ পেশী সহ এন্ডোথেলিয়াল, কার্ডিয়াক, রক্ত, ফ্যাট কোষ এবং ফাইব্রোব্লাস্ট সহ অসংখ্য অঙ্গগুলিতে পাওয়া যায়।

ভ্যাসোঅ্যাকটিভ পেপটাইডগুলির বিপাক ক্ষয় জন্য নেপ্রিলিসিন অপরিহার্য। এর মধ্যে কয়েকটি পেপটাইড ভাসোডিলিটর হিসাবে কাজ করে তবে অন্যদের ভাসোকনস্ট্রিক্টর প্রভাব রয়েছে।

অ্যাঞ্জিওটেনসিন রিসেপ্টর বাধা সঙ্গে মিলিতভাবে নিউমারসিলিন প্রতিরোধ হৃদরোগ ব্যর্থতাযুক্ত রোগীদের চিকিত্সার জন্য একটি খুব প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বিকল্প থেরাপিতে পরিণত হয়েছে।

অন্যান্য ম্যাট্রিক্স ধাতব প্রোটিনেস

কিছু ধাতব প্রোটিনেস রয়েছে যা উপরের কোনও বিভাগে আসে না। এর একটি উদাহরণ আমাদের এমএমপি -12; MMP -9; MMP-20; MMP-22; এমএমপি -23 এবং এমএমপি -28।

-এডএএম প্রোটিন

অ্যাডএএম (ইংরেজি ভাষায় এর নাম অনুসারে একটি ডিসিস্টেগ্রিন অ্যান্ড মেটালোপ্রোটেস) হ'ল মেটালোপ্রোটিনেসগুলির একটি গ্রুপ, যা ধাতব প্রোটিনস - জীবাণুনাশক হিসাবে পরিচিত।

এর মধ্যে রয়েছে এমন এনজাইম যা কোষের ঝিল্লি দ্বারা কোষ থেকে বাদ দেওয়া প্রোটিনের কিছু অংশ কাটা বা অপসারণ করে।

কিছু এডিএএম, বিশেষত মানুষের মধ্যে কার্যকরী প্রোটেস ডোমেনের অভাব থাকে। এর প্রধান ফাংশনগুলির মধ্যে রয়েছে শুক্রাণুজনিত এবং শুক্রাণু-ডিম্বনালী সংযোজনে অভিনয় করা। এগুলি অনেক সাপের বিষের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।

অন্যান্য ফাংশন এবং পরিবর্তন

প্রোটিন পরিবর্তন

ধাতব প্রোটিনেসগুলি অনুবাদ-পরবর্তী প্রক্রিয়াতে কিছু প্রোটিনের পরিবর্তনের (পরিপক্কতা) অংশ নিতে পারে।

লক্ষ্য প্রোটিনের সংশ্লেষণের সাথে বা চূড়ান্ত স্থানে যেখানে এটির কার্য সম্পাদন করতে থাকে সেখানে এটি সহসাথে বা তার পরে ঘটতে পারে। এটি সাধারণত লক্ষ্য অণু থেকে সীমিত সংখ্যক অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশের বিভাজনের সাথে অর্জন করা হয়।

আরও বিস্তৃত বিভাজনের প্রতিক্রিয়াগুলিতে, লক্ষ্যযুক্ত প্রোটিনগুলি সম্পূর্ণ অবনমিত হতে পারে।

স্বাস্থ্য প্রভাব

ধাতব প্রোটিনেসের কার্যক্রমে যে কোনও পরিবর্তন মানুষের স্বাস্থ্যের উপর অযাচিত প্রভাব ফেলতে পারে। তদতিরিক্ত, অন্যান্য কিছু প্যাথলজিকাল প্রক্রিয়া একরকমভাবে জড়িত থাকে এই গুরুত্বপূর্ণ এনজাইমগুলির অংশ involve

উদাহরণস্বরূপ, ম্যাট্রিক্স মেটালোপ্রোটিনেজ 2 ক্যান্সার আক্রমণ, অগ্রগতি এবং মেটাস্ট্যাসিসে এন্ডোমেট্রিয়াল ক্যান্সার সহ একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অন্যান্য ক্ষেত্রে, এমএমই হোমিওস্টেসিসের পরিবর্তনটি বাত, প্রদাহ এবং কিছু ধরণের ক্যান্সারের সাথে যুক্ত হয়েছে।

অবশেষে, ধাতব প্রোটিনেসগুলি প্রকৃতির অন্যান্য ফাংশনগুলি পরিপূরণ করে যা সেগুলি উত্পাদন করে এমন ব্যক্তির ফিজিওলজির সাথে সরাসরি সম্পর্কিত নয়। উদাহরণস্বরূপ, কিছু প্রাণীর পক্ষে তাদের বেঁচে থাকার পদ্ধতিতে বিষের উত্পাদন গুরুত্বপূর্ণ।

আসলে, অনেক সাপের বিষে বায়োঅ্যাকটিভ যৌগগুলির একটি জটিল মিশ্রণ রয়েছে। এর মধ্যে বেশ কয়েকটি ধাতব প্রোটিনেস রয়েছে যা রক্তক্ষরণ, টিস্যু ক্ষতি, এডিমা, নেক্রোসিস ইত্যাদি ক্ষতিগ্রস্থদের অন্যান্য প্রভাবগুলির মধ্যে ফেলে।

সংযুক্ত প্যাথলজিগুলি

এমএমপি পরিবারের এনজাইমগুলি বিভিন্ন রোগের বিকাশে অংশ নিয়েছে তা নির্ধারণ করা সম্ভব হয়েছে; চর্মরোগ, ভাস্কুলার কর্মহীনতা, সিরোসিস, পালমোনারি এম্ফেসিমা, সেরিব্রাল ইস্কেমিয়া, বাত, পিরিওডোনটাইটিস এবং ক্যান্সার মেটাস্টেসিস

এটি বিশ্বাস করা হয় যে ম্যাট্রিক্স ধাতব প্রোটিনেসে যে দুর্দান্ত আকারগুলি দেখা দিতে পারে তা জিনগত নিয়ন্ত্রণের বিভিন্ন পদ্ধতির পরিবর্তনের পক্ষে যেতে পারে, ফলে জিনগতের প্রোফাইলের পরিবর্তন হতে পারে।

এমএমপির সাথে যুক্ত প্যাথলজগুলির বিকাশের জন্য, প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম উভয়ই ধাতব প্রসারণের বিভিন্ন বাধা ব্যবহার করা হয়েছে।

প্রাকৃতিক প্রতিবন্ধকরা মাছ, মলাস্কস, শেওলা এবং ব্যাকটেরিয়া সহ অসংখ্য সামুদ্রিক জীব থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে পড়েছে। সিন্থেটিক ইনহিবিটারগুলি তাদের অংশ হিসাবে সাধারণত একটি চেলটিং গ্রুপ ধারণ করে যা অনুঘটক ধাতব আয়নকে আবদ্ধ করে এবং নিষ্ক্রিয় করে। এই থেরাপির সাহায্যে প্রাপ্ত ফলাফলগুলি অবশ্য চূড়ান্ত হয়নি।

থেরাপিউটিক ব্যবহার

ম্যাট্রিক্স ধাতব প্রোটিনেসগুলির বেশ কয়েকটি থেরাপিউটিক ব্যবহার রয়েছে। এগুলি পোড়াগুলির পাশাপাশি বিভিন্ন ধরণের আলসার চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। এগুলি দাগের টিস্যু অপসারণ এবং অঙ্গ প্রতিস্থাপনে পুনর্জন্ম প্রক্রিয়া সহজ করতে ব্যবহার করা হয়।

তথ্যসূত্র

1. অ্যালবার্টস, বি।, জনসন, এ। লুইস, জে।, র্যাফ, এম।, রবার্টস, কে। ওয়াল্টারস, পি। (২০১৪) আণবিক জীববিজ্ঞান, ^{th ষ্ঠ} সংস্করণ। গারল্যান্ড সায়েন্স, টেলর এবং ফ্রান্সিস গ্রুপ। অ্যাবিডন-অন-থেমস, যুক্তরাজ্য।
2. ক্যালি, এমপি, মার্টিনস, ভিএলসি, ওটুল, ইএ (2015) ধাতব প্রোটিনেস এবং ক্ষত নিরাময়। ক্ষতিকারক যত্নে অগ্রগতি, 4: 225-234।
3. ল্যাফেক, এস।, শিলিং, ও।, ফ্রাঞ্জক, সি.ডব্লিউ। (২০১১) ম্যাট্রিক্স ধাতব প্রোটিনেসগুলির জৈবিক ভূমিকা: একটি সমালোচনা ভারসাম্য। ইউরোপীয় শ্বসন জার্নাল, 38: 191-208।
4. ওপালিস্কা, এম।, জাস্ক্কা, এইচ। (2018) এএএ প্রোটেসস: মাইটোকন্ড্রিয়াল ফাংশন এবং হোমিওস্টেসিসের অভিভাবক। ঘর, 7: 163। doi: 10.3390 / সেল 7100163।
5. রিমা, এম।, আলাভি-নেনি, এস এম, করম, এম, সাদেক, আর।, সাবটিয়ার, জে.এম., ফজলুন, জেড। (2018) মধ্য প্রাচ্যের ভাইপার্স: বায়োঅ্যাকটিভ অণুগুলির সমৃদ্ধ উত্স। অণু।