प्रेरित-तंदुरुस्त: कार्य, कार्ये, भूमिका आणि रोग

प्रेरित-फिट सिद्धांत कोशलँडपासून उद्भवला आणि लॉक-अँड-की तत्त्वाच्या विस्ताराशी संबंधित आहे, जे असे गृहीत धरते की शारीरिक संरचना एकत्र बसतात. प्रेरित-फिट संदर्भित एन्झाईम्स जसे की किनेस जे त्यांचे स्वरूप बदलून एन्झाइम-लिगँड कॉम्प्लेक्स तयार करतात. एन्झाईमच्या दोषांमध्ये, प्रेरित-फिट तत्त्वावर गोंधळ होऊ शकतो.

प्रेरित-फिट म्हणजे काय?

दरम्यान बंधनकारक विशिष्टता आहे एन्झाईम्स आणि सबस्ट्रेट्स. ही बंधनकारक विशिष्टता लॉक-आणि-की तत्त्व सूचित करते. लॉक-आणि-की तत्त्वाचा एक विशेष प्रकार प्रेरित-फिटसह उपस्थित आहे. शरीरातील अनेक प्रक्रिया लॉक-अँड-की किंवा हॅन्ड-इन-ग्लोव्ह तत्त्वानुसार कार्य करतात. हे लागू होते, उदाहरणार्थ, स्पष्ट सांधे. संयुक्त डोके लॉकमधील चावी किंवा हातमोजेमध्ये हात याप्रमाणे जॉइंट सॉकेटमध्ये गुंतते. जोपर्यंत किल्ली लॉकमध्ये तंतोतंत बसत नाही तोपर्यंत दरवाजा उघडत नाही. त्याच संदर्भात, शरीराची काही कार्ये केवळ तेव्हाच उघडली जातात जेव्हा संरचना तंतोतंत एकत्र बसतात. की-इन-लॉक तत्त्वाचा एक विशेष प्रकार म्हणजे प्रेरित-फिट. एंजाइम-उत्प्रेरित प्रतिक्रियांच्या संदर्भात एंजाइम-सबस्ट्रेट कॉम्प्लेक्स सारख्या प्रोटीन-लिगँड कॉम्प्लेक्सच्या निर्मितीसाठी हा एक सिद्धांत आहे. डॅनियल ई. कोशलँड हे सिद्धांताचे वर्णन करणारे पहिले मानले जाते आणि त्यांनी 1958 मध्ये प्रथम मांडले. लॉक-अँड-की तत्त्वाच्या विपरीत, प्रेरित-फिट सिद्धांत दोन स्थिर संरचना गृहीत धरत नाही. अशाप्रकारे, विशेषत: प्रथिने-लिगँड कॉम्प्लेक्सच्या बाबतीत, समाविष्ट असलेल्या प्रथिनांच्या केवळ रचनात्मक बदलामुळे कॉम्प्लेक्स तयार होऊ द्यावे. कोशलँडने लिगँड आणि प्रथिने, किंवा अधिक चांगले एन्झाइम, डायनॅमिक मानले आणि बोललो अशा परस्परसंवादाचा जो दोन्ही भागीदारांना, जटिल निर्मितीच्या फायद्यासाठी, रचनात्मक बदल करण्यास प्रवृत्त करतो.

कार्य आणि कार्य

दरम्यान बंधनकारक विशिष्टता आहे एन्झाईम्स आणि सबस्ट्रेट्स. ही बंधनकारक विशिष्टता लॉक-आणि-की तत्त्व सूचित करते. प्रत्येक एंझाइममध्ये एक सक्रिय साइट असते. या केंद्राचा आकार लिगँडसह एक कॉम्प्लेक्स तयार करण्यासाठी अशा प्रकारे केला जातो जो त्याच्यासाठी असलेल्या सब्सट्रेटच्या अवकाशीय आकाराशी जवळजवळ पूर्णपणे जुळतो. तथापि, बर्‍याच एन्झाईम्समध्ये, संबंधित सक्रिय साइट जोपर्यंत सब्सट्रेटला बांधलेली नसते तोपर्यंत ती परिपूर्ण पेक्षा कमी स्वरूपात असते. हे निरीक्षण लॉक-अँड-की तत्त्वाचा विरोधाभास असल्याचे दिसते, कारण एन्झाईम्स आणि त्यांच्या लिगॅंड्सच्या बाबतीत, आकार जुळणे प्रथम दिसते. अशा प्रकारे, एंजाइम लिगँडला जोडताच, इंटरमॉलिक्युलर संवाद प्रेरित आहेत. या संवाद आंतर-आण्विक स्तरावर एन्झाईममध्ये रचनात्मक बदल घडवून आणतात. कॉन्फॉर्मेशन म्हणजे रेणूच्या वैयक्तिक अणूंच्या वेगवेगळ्या मांडणीच्या शक्यतांचा संदर्भ देते जे एका अक्षाभोवती साध्या रोटेशनमुळे उद्भवते. अशाप्रकारे, एन्झाईम्सचा संरचनात्मक बदल त्यांच्या स्थानिक व्यवस्थेतील बदलाशी संबंधित आहे. रेणू आणि तेच प्रथम स्थानावर एंजाइम-सबस्ट्रेट कॉम्प्लेक्स तयार करण्यास सक्षम करते. उदाहरणार्थ, हेक्सोकिनेज हे ग्लायकोलिसिसची पहिली पायरी एंजाइम म्हणून उत्प्रेरित करते. ही एन्झाइम्स सब्सट्रेटला भेटताच ग्लुकोज, एक प्रेरित-फिट "प्रेरित फिट" च्या निर्मितीच्या अर्थाने पाहिले जाऊ शकते. हेक्सोकिनेज एंझाइम त्याच्या लिगँडला फॉस्फोरिलेट करते ग्लुकोज ग्लुकोज -6 पर्यंतफॉस्फेट ATP च्या वापरासह. ची रचना पाणी सी 6 अणूच्या अल्कोहोलिक गटामध्ये एंझाइम फॉस्फोरिलेट्स प्रतिक्रिया दरम्यान तयार होते. त्याच्या लहान आकारामुळे, पाणी रेणू एंजाइमच्या सक्रिय साइटशी संलग्न होऊ शकते, म्हणून एटीपीचे हायड्रोलिसिस तयार केले जाईल. तथापि, प्रेरित-फिट हेक्सोकिनेज उत्प्रेरक करण्यास अनुमती देते ग्लुकोज उच्च विशिष्टतेसह रूपांतरण, म्हणून एटीपी हायड्रोलिसिस लहान प्रमाणात होणे आवश्यक आहे. अशा प्रकारे, प्रेरित-फिट यंत्रणेसह, सब्सट्रेट विशिष्टता वाढते. हे तत्त्व विशेषतः मानवी शरीरातील किनासेसवर दिसून येते. प्रेरित-फिट प्रत्येक लिगँड-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्सवर लागू होत नाही, कारण बर्याच बाबतीत दोन्ही भागीदारांच्या रचनात्मक बदलांना नैसर्गिक मर्यादा असतात.

रोग आणि विकार

डिस्टर्बड हे वेगवेगळ्या एन्झाइम दोषांमध्ये प्रेरित-फिट तत्त्व आहे. मध्ये फेनिलकेटोनुरिया, उदाहरणार्थ, एंजाइम त्यांच्या क्रियाकलापांमध्ये प्रतिबंधित आहेत किंवा पूर्णपणे अयशस्वी होतात. हे सहसा अनुवांशिक दोषामुळे होते. मध्ये फेनिलकेटोनुरिया, फेनिलॅलानिन हायड्रॉक्सीलेझ हे एन्झाइम सदोष आहे. फेनिलॅलानिन यापुढे टायरोसिनमध्ये रूपांतरित होत नाही आणि त्यानुसार जमा होते. न्यूरोटॉक्सिक पदार्थ तयार होतात, ज्यामुळे मानसिक व्यतिरिक्त मंदता, रुग्णांना फेफरे येण्याची प्रवृत्ती असते. एंझाइम दोष सामान्यतः अनुवांशिकरित्या निर्धारित केले जातात आणि डीएनएमध्ये दोषपूर्ण कोडित अमीनो ऍसिड अनुक्रमामुळे होतात. एन्झाइमच्या दोषांमुळे आणि अशा विस्कळीत प्रेरित-फिट तत्त्वामुळे होणारे चयापचय रोग एन्झाइमोपॅथी म्हणून ओळखले जातात. पायरुवेट kinase दोष उपस्थित आहेत, उदाहरणार्थ, दोषपूर्ण कोडिंग PKLR मध्ये जीन. या जीन गुणसूत्र 1 च्या जनुक लोकस 22q1 वर स्थित आहे. विविध उत्परिवर्तन PKLR ऍलील पासून ओळखले जातात पायरुवेट kinase, जे R फॉर्ममध्ये दोष म्हणून दिसून येते. तिच्या आजाराला ग्लायकोजेनोसिस प्रकार VI म्हणतात आणि तो ग्लायकोजेन संचयन रोगांच्या गटाशी संबंधित आहे. एन्झाईमच्या दोषांमुळे हा एक ऑटोसोमल रेक्सेसिव्ह किंवा एक्स-लिंक्ड वारसा चयापचय विकार आहे. अधिक तंतोतंत, कारण फॉस्फोरिलेज किनेज प्रणालीच्या विविध एन्झाइम दोषांमध्ये आहे. यकृत आणि स्नायू. या संदर्भात ज्ञात आहेत उदाहरणार्थ एक्स-लिंक्ड फॉस्फोरिलेज-बी-किनेज दोष यकृत, ऑटोसोमल रेक्सेसिव्ह इनहेरिटेन्सचा यकृत फॉस्फोरिलेज दोष आणि यकृत आणि स्नायूमध्ये फॉस्फोरिलेज-बी-किनेजचे एकत्रित अपयश. च्या संदर्भात यकृत फॉस्फोरिलेज, कारक उत्परिवर्तन पीवायजीएलमध्ये स्थानिकीकरण केले गेले आहेत जीन आणि अशा प्रकारे गुणसूत्र 14q21 ते q22 वर स्थित आहेत. एकत्रित यकृत-स्नायू फॉस्फोरिलेजची कमतरता लोकस 16q12-q13 येथे PHKB जनुकातील उत्परिवर्तनांशी संबंधित आहे. लोकस Xp2-p22.2 येथील PHKA22.1 जनुकातील कारक उत्परिवर्तन X-लिंक्ड यकृत फॉस्फोरिलेज किनेज दोषासाठी ओळखले गेले आहेत. इतर ग्लायकोजेनोसेस देखील संबंधित किनेजचा प्रेरित-फिट प्रभाव रद्द करू शकतात किंवा गुंतागुंत करू शकतात.