Pyruvate কাইনেস (PYK) এনজাইম যে গ্লাইকটিক পথের করার শেষ পদক্ষেপ, যা এডিপি একটি অণু থেকে phosphoenolpyruvate (PEP) এক অণুর ফসফেট গ্রুপের অপরিবর্তনীয় স্থানান্তর জড়িত catalyzes, একটি অণুর সংশ্লেষণ ফলে এটিপি এবং পিরাভিক অ্যাসিড বা পাইরুভেটের আরেকটি।
পাইরুভেট এইভাবে উত্পাদিত হয় পরবর্তীকালে বিভিন্ন ক্যাটাবলিক এবং অ্যানাবোলিক (জৈবসংশ্লিষ্ট) পাথগুলিতে অংশ নেয়: এটি অ্যাসিটাইল-কোএ উত্পাদন করতে ডারবক্সাইলেটেড হতে পারে, অ্যালানাইন উত্পাদনের জন্য ট্রান্সামিনেট তৈরি করতে পারে, ল্যাকটিক অ্যাসিড তৈরির জন্য জারিত করে বা এটি সংশ্লেষণের দিকে পরিচালিত হতে পারে গ্লুকোজ।
এনজাইম পাইরুভেট কিনেসে প্রতিক্রিয়া অনুঘটক করেছে (উত্স: উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে নোয়া সালজম্যান)
যেহেতু এটি গ্লাইকোলাইসিসে অংশ নেয়, তাই এই এনজাইম অনেক প্রাণীর এককোষী এবং বহু বহুকোষের কার্বোহাইড্রেট বিপাকের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা শক্তি অর্জনের জন্য এটিকে প্রধান ক্যাটালবোলিক রুট হিসাবে ব্যবহার করে।
শক্তির উত্পাদনের জন্য গ্লাইকোলাইসিসের উপর দৃ strictly়ভাবে নির্ভরশীল কোষগুলির উদাহরণ হ'ল স্তন্যপায়ী এরিথ্রোসাইটগুলি, যার জন্য এই পথের সাথে জড়িত কোনও এনজাইমের ঘাটতি যথেষ্ট নেতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে।
গঠন
পাইরুভেট কিনেজ এনজাইমের চারটি আইসফোর্ম স্তন্যপায়ী প্রাণীর মধ্যে বর্ণিত হয়েছে:
- পিকেএম 1, পেশীগুলিতে সাধারণ
- পিকেএম 2, কেবলমাত্র ভ্রূণগুলিতে (একই ম্যাসেঞ্জার আরএনএর বিকল্প প্রক্রিয়াজাতকরণের উভয় পণ্য)
- পিকেএল, লিভারে উপস্থিত এবং
- পিকেআর, এরিথ্রোসাইটগুলিতে উপস্থিত (উভয় একই জিন দ্বারা এনকোডেড, পিকেএলআর, তবে বিভিন্ন প্রচারকারী দ্বারা প্রতিলিপি)।
যাইহোক, প্রকৃতির বিভিন্ন পাইরুভেট কিনেজ এনজাইমগুলির কাঠামোর উপর পরিচালিত বিশ্লেষণগুলি (স্তন্যপায়ী প্রাণীগুলির মধ্যে এই 4 টি সহ) সাধারণ কাঠামোর পাশাপাশি সক্রিয় সাইটের আর্কিটেকচার এবং নিয়ন্ত্রক ব্যবস্থাগুলির ক্ষেত্রেও একটি দুর্দান্ত মিল দেখায়।
সাধারণ ভাষায়, এটি 200 কেডিএর আণবিক ওজনের একটি এনজাইম, 4 টি অভিন্ন প্রোটিন ইউনিট সমন্বিত একটি টেটারামেরিক কাঠামোর দ্বারা চিহ্নিত, আরও কম বা 50 বা 60 কেডিএর, এবং প্রতিটি 4 টি ডোমেন সহ, প্রতিটি:
- এন টার্মিনাল প্রান্তে একটি ছোট হেলিকাল ডোমেন (ব্যাকটেরিয়া এনজাইমে অনুপস্থিত)
- একটি " এ " ডোমেন, 8 ভাঁজযুক্ত শিট এবং 8 α হেলিকেলের টপোলজি দ্বারা চিহ্নিত
- একটি " বি " ডোমেন, " এ " ডোমেনের ভাঁজ বিটা শিট নম্বর 3 এবং আলফা হেলিক্স নম্বর 3 এর মধ্যে সন্নিবেশ করা হয়েছে
- একটি " সি " ডোমেন, যার একটি α + β টপোলজি রয়েছে
পাইরুভেট কিনেজ এনজাইমের আণবিক কাঠামো (উত্স: জওহর স্বামীনাথন এবং উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে ইউরোপীয় বায়োইনফরম্যাটিক্স ইনস্টিটিউটে এমএসডি স্টাফ)
বিভিন্ন জীব থেকে পাইরুভেট কিনেজে টেট্রামারগুলিতে তিনটি সাইট সনাক্ত করা হয়েছে: সক্রিয় সাইট, এফেক্টর সাইট এবং অ্যামিনো অ্যাসিড বাইন্ডিং সাইট। এই এনজাইমগুলির সক্রিয় সাইটটি "এফেক্টর সাইট" এর আশেপাশে ডোমেন এ এবং বি এর মধ্যে অবস্থিত, যা ডোমেন সি এর সাথে সম্পর্কিত which
টেট্রামারে সি ডোমেনগুলি একটি "ছোট" ইন্টারফেস তৈরি করে, অন্যদিকে এ ডোমেনগুলি একটি বৃহত ইন্টারফেস গঠন করে।
ক্রিয়া
ইতিমধ্যে আলোচিত হিসাবে, পাইরুভেট কিনেজে গ্লাইকোলাইটিক পাথওয়ের শেষ ধাপটি অনুঘটক করে, এটি, এটিপি এবং পিরাভেট বা পাইরুভিক অ্যাসিড অণু উত্পাদন করার জন্য একটি ফসফেট গ্রুপকে একটি এডিপি অণুতে স্থানান্তরিত করে।
এই এনজাইম দ্বারা অনুঘটকিত প্রতিক্রিয়ার পণ্যগুলি বিভিন্ন বিপাকীয় প্রসঙ্গের জন্য অত্যন্ত গুরুত্ব দেয় importance পাইরুভেট বিভিন্ন উপায়ে ব্যবহার করা যেতে পারে:
- অ্যারোবিক অবস্থার অধীনে, অর্থাত্ অক্সিজেনের উপস্থিতিতে, এটি পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেস কমপ্লেক্স নামে পরিচিত একটি এনজাইমের সাবস্ট্রেট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, ডিকারোবক্সিয়েটেড এবং এসিটাইল-কোএতে রূপান্তরিত হতে পারে, মাইটোকন্ড্রিয়ায় ক্রাইবস চক্রের প্রবেশ করতে পারে এমন একটি অণু বা ফ্যাটি অ্যাসিড বায়োসিন্থেসিসের মতো অন্যান্য অ্যানাবলিক পথে অংশ নিন।
- অক্সিজেন বা অ্যানেরোবায়োসিসের অভাবে, পাইরুভেট এনজাইম ল্যাকটেট ডিহাইড্রোজেনেসকে "ল্যাকটিক গাঁজন" নামে পরিচিত প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ল্যাকটিক অ্যাসিড (জারণ) তৈরি করতে ব্যবহার করতে পারেন।
- এ ছাড়া পাইরুভেটকে গ্লুকোনোজেনেসিসের মাধ্যমে গ্লুকোজ, অ্যালানাইন ট্রান্সমিনিজের মাধ্যমে অ্যালানিনে, পাইরুভেট কার্বোঅক্লেসেসের মাধ্যমে অক্সালয়েসেটেটে রূপান্তর করা যায়।
এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে এই এনজাইম দ্বারা অনুঘটক প্রতিক্রিয়াতে, এটিপি-র নেট সংশ্লেষণও ঘটে, যা গ্লাইকোলাইসিস হিসাবে গণ্য হয়, গ্লুকোজের প্রতিটি অণুর জন্য পাইরুভেটের 2 টি অণু এবং এটিপির 2 অণু উত্পাদন করে।
সুতরাং, এই দৃষ্টিকোণ থেকে, পাইরুভেট কিনেজ এনজাইম সেলুলার বিপাকের অনেক দিকগুলিতে একটি মৌলিক ভূমিকা পালন করে, তাই এটি অনেকগুলি মানব প্যাথোজেনের চিকিত্সার লক্ষ্য হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে বেশ কয়েকটি প্রোটোজোয়া দাঁড়িয়ে থাকে।
প্রবিধান
পাইরওভেট কিনেজ সেলুলার বিপাকের দৃষ্টিকোণ থেকে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এনজাইম, যেহেতু এটিই গ্লুকোজ ক্যাটাবোলিজম পথ: পাইরুভেটের ফলে শেষ যৌগ গঠন করে।
পুরো গ্লাইকোলিটিক পাথওয়ের তিনটি সবচেয়ে নিয়ন্ত্রিত এনজাইমগুলির মধ্যে একটি ছাড়াও (অন্য দুটি হেক্সোকিনেজ (এইচকে) এবং ফসফফ্রুকটোকিনেজ (পিএফকে)) বিপাক প্রবাহ এবং উত্পাদন নিয়ন্ত্রণের জন্য পাইরুভেট কিনেস একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এনজাইম গ্লাইকোলাইসিসের মাধ্যমে এটিপি এর।
এটি ফসফোইনলপাইরুয়েট দ্বারা সক্রিয় করা হয়, এর অন্যতম স্তর (হোমোস্ট্রিক নিয়ন্ত্রক), পাশাপাশি অন্যান্য মনো - এবং ডিফসফোরিলেটেড সুগার দ্বারা সক্রিয় করা হয়, যদিও এর নিয়ন্ত্রণটি আইসোএনজাইমের ধরণের উপর নির্ভর করে।
কিছু বৈজ্ঞানিক গ্রন্থে পরামর্শ দেওয়া হয় যে এই এনজাইমের নিয়ন্ত্রণও তার "মাল্টডোমাইন" আর্কিটেকচারের উপর নির্ভর করে, যেহেতু এটির সক্রিয়করণটি সাবুনিটের ডোমেনগুলির কিছু ঘূর্ণনের উপর এবং সক্রিয় সাইটের জ্যামিতির পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে।
অনেক প্রাণীর ক্ষেত্রে পাইরুভেট কিনেজে অ্যালোস্টেরিক অ্যাক্টিভেশন ফ্রুক্টোজ 1,6-বিসফোসফেট (এফ 16 বিপি) এর উপর নির্ভর করে তবে উদ্ভিদ এনজাইমের ক্ষেত্রে এটি সত্য নয়। অন্যান্য এনজাইমগুলি সাইক্লিক এএমপি এবং গ্লুকোজ 6-ফসফেট দ্বারা সক্রিয় হয়।
এছাড়াও, এটি প্রদর্শিত হয়েছে যে বেশিরভাগ অধ্যয়নরত পাইরুভেট কিনাসেসের ক্রিয়াকলাপ পটাসিয়াম (কে +) এবং ম্যাগনেসিয়াম (এমজি + 2) এবং ম্যাঙ্গানিজ (এমএন + 2) এর মতো বিভাজনযুক্ত আয়নগুলির উপস্থিতির উপর নির্ভরশীল।)।
বাধা
পিরাওভেতে কিনেজে মূলত শারীরবৃত্তীয় অ্যালোস্টেরিক এফেক্টর দ্বারা বাধা দেওয়া হয়, সুতরাং এই প্রক্রিয়াগুলি বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে এবং এমনকি একই ধরণের কোষ এবং টিস্যুর মধ্যেও পৃথক হয়ে যায়।
অনেক স্তন্যপায়ী প্রাণীর মধ্যে, গ্লুকাগন, এপিনেফ্রিন এবং সিএএমপি-এর পাইরুভেট কাইনাস ক্রিয়াকলাপের উপর বাধাজনক প্রভাব রয়েছে, এমন প্রভাবগুলি যা ইনসুলিন দ্বারা প্রতিরোধ করা যেতে পারে।
তদতিরিক্ত, এটি প্রদর্শিত হয়েছে যে কিছু অ্যামিনো অ্যাসিড, যেমন ফেনিল্লানাইন, মস্তিষ্কে এই এনজাইমের জন্য প্রতিযোগিতামূলক বাধা হিসাবে কাজ করতে পারে।
তথ্যসূত্র
- মরগান, এইচপি, ঝং, ডব্লিউ।, ম্যাকনে, আইডাব্লু, মিশেলস, পিএ, ফাদারগিল-গিলমোর, এলএ, এবং ওয়াকিনস্যাও, এমডি (২০১৪)। পাইরুভেট কিনাসেসের কাঠামোগুলি বিবর্তনীয়ভাবে ডাইরজেন্ট অ্যালোস্টেরিক কৌশলগুলি প্রদর্শন করে। রয়েল সোসাইটি ওপেন সায়েন্স, 1 (1), 140120।
- শোরম্যান, এন।, হেডেন, কেএল, লি, পি।, ব্যানার্জি, এস, এবং চট্টোপাধ্যায়, ডি (2019)। পিরাওয়েট কিনেসেসের গঠন, কার্যকারিতা এবং নিয়ন্ত্রণের একটি ওভারভিউ। প্রোটিন বিজ্ঞান।
- ভ্যালেন্টিনি, জি।, চিয়েরেলি, এল।, ফোর্টিন, আর।, স্পেরাঞ্জা, এমএল, গালিজি, এ।, এবং মাত্তেভি, এ (2000)। পাইরুভেট কিনেজেস অ্যালোস্টেরিক নিয়ম একটি সাইট-নির্দেশিত মিউটাজেনেসিস অধ্যয়ন। জৈবিক রসায়ন জার্নাল, 275 (24), 18145-18152।
- ভ্যালেন্টিনি, জি।, চিয়েরেলি, এলআর, ফোর্টিন, আর।, ডলজান, এম।, গালিজি, এ, আব্রাহাম, ডিজে,… এবং মাত্তেভি, এ (2002)। মানুষের এরিথ্রোসাইট পাইরুভেট কিনেসের গঠন এবং ফাংশন ন্যান্সফেরোসাইটিক হিমোলিটিক অ্যানিমিয়ার আণবিক ভিত্তি। জৈবিক রসায়ন জার্নাল, 277 (26), 23807-23814।
- ইস্রায়েলসেন, ডব্লিউজে, এবং ভেন্ডার হেইডেন, এমজি (2015, জুলাই)। পাইরুভেট কিনেজ: ফাংশন, নিয়ন্ত্রণ এবং ক্যান্সারে ভূমিকা। সেল এন্ড ডেভেলপমেন্টাল বায়োলজির সেমিনারগুলিতে (ভলিউম 43, পিপি। 43-51)। একাডেমিক প্রেস।