એડેનીલ સાયક્લેસેસ: કાર્ય અને રોગો

Adenylyl cyclases વર્ગ તરીકે lyases સાથે સંબંધ ધરાવે છે ઉત્સેચકો. તેમનું કાર્ય એટીપીમાંથી PO બોન્ડને ક્લીવ કરીને ચક્રીય સીએએમપીને ઉત્પ્રેરિત કરવાનું છે. આમ કરવાથી, તેઓ સિગ્નલિંગ કાસ્કેડને ટ્રિગર કરે છે જે સજીવમાં ઘણી વિવિધ પ્રક્રિયાઓ માટે જવાબદાર છે.

એડેનાઇલ સાયકલેસ શું છે?

Adenylyl cyclases મધ્યસ્થી અસરો હોર્મોન્સ અથવા બહારના અન્ય સંદેશવાહકો કોષ પટલ કોષની અંદરના અનુરૂપ સંદેશવાહકોને. તેઓ કહેવાતા lyases છે, જે છે ઉત્સેચકો કે જે ચોક્કસ બોન્ડને તોડી નાખે છે પરમાણુઓ. ઉદાહરણ તરીકે, તેઓ PO બોન્ડ્સ (વચ્ચેનું બોન્ડ ફોસ્ફરસ અને પ્રાણવાયુ). તેમનું કાર્ય બીજા મેસેન્જર સીએએમપીમાં એટીપીના ભંગાણને ઉત્પ્રેરિત કરવાનું છે. આ G ની મદદથી કરવામાં આવે છે પ્રોટીન. જી પ્રોટીન રીસેપ્ટર્સ અને સેકન્ડ મેસેન્જર સિસ્ટમ્સ વચ્ચે થતા સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન માટે જવાબદાર છે. આ હેતુ માટે, એડિનાઇલ સાયક્લેસેસમાં લાક્ષણિક બંધારણ સાથે ચોક્કસ ડોમેન્સ હોય છે, જે ATP અને G માટે બંધનકર્તા સાઇટ્સ તરીકે કાર્ય કરે છે. પ્રોટીન. આ બંધન એટીપીને એમએએમપીમાં અધોગતિ કરવા માટે એડિનાઇલ સાયકલેસની ઉત્પ્રેરક ક્રિયા શરૂ કરે છે. વિવિધ એડેનાઇલ સાયકલેસની બ્લુપ્રિન્ટ્સ અલગ અલગ છે. જો કે, તે બધામાં સમાન રીતે સંબંધિત ડોમેન્સ છે. માનવ એડેનાઇલ સાયક્લેસીસ માટે, દસ આઇસોઝાઇમ્સ છે, જેમાંથી નવ પટલ-બંધ હોય છે અને જેમાંથી એક કોષની અંદર સાયટોસોલિક પ્રોટીન તરીકે કમ્પાર્ટમેન્ટ્સ પર જોવા મળે છે.

કાર્ય, ક્રિયા અને ભૂમિકા

એડેનાઇલ સાયક્લેસીસનું કાર્ય બાહ્યમાંથી સંકેતો પ્રસારિત કરવાનું છે કોષ પટલ કોષની અંદરના સંદેશવાહકોને બીજા સંદેશવાહક દ્વારા. આ તમામ યુકેરીયોટિક સજીવોમાં સાચું છે. જો કે, એડેનાઇલ સાયકલેસ પ્રોકાર્યોટિકમાં સિગ્નલ ટ્રાન્સડ્યુસર તરીકે પણ ભૂમિકા ભજવે છે બેક્ટેરિયા. આમ, એડેનાઇલ સાયકલેસને ત્રણ મુખ્ય વર્ગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. વર્ગ I ગ્રામ-નેગેટિવમાં અસરકારક છે બેક્ટેરિયા. વર્ગ II એડેનાઇલ સાયકલેસ પેથોજેનિકમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે બેક્ટેરિયા. તેઓ ચેપગ્રસ્ત યજમાન જીવતંત્રના પ્રોટીન કેલ્મોડ્યુલિન પર આધારિત છે. સૌથી મોટો વર્ગ (વર્ગ III) બધા યુકેરીયોટિક સજીવોમાં જોવા મળતા એડેનાઇલ સાયકલેસ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. અહીં તેઓ ની ક્રિયા મધ્યસ્થી કરે છે હોર્મોન્સ. આમાંથી સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનનો સમાવેશ થાય છે હોર્મોન્સ બહારથી કોષ પટલ કોષની અંદરના સંદેશવાહક પદાર્થોને. આ સંદેશવાહક પદાર્થો પછી હોર્મોન્સ દ્વારા શરૂ કરવામાં આવેલી બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓને ટ્રિગર કરે છે. પ્રક્રિયામાં, અનુરૂપ હોર્મોન તેના રીસેપ્ટર સાથે જોડાય છે, જે એક સાથે ચોક્કસ જી પ્રોટીનને મુક્ત કરે છે. બદલામાં જી પ્રોટીન એડેનાઇલ સાયકલેઝને ઉત્તેજિત કરે છે અથવા અટકાવે છે, જે તરત જ ATP માંથી cAMP ની રચનાને ઉત્પ્રેરિત કરવાનું શરૂ કરે છે અથવા cAMP ની રચનાને અટકાવે છે. ATP ના CAMP માં રૂપાંતર દરમિયાન, બે સાથે એક પાયરોફોસ્ફેટ ફોસ્ફેટ જૂથો એક સાથે રચાય છે. પાયરોફોસ્ફેટ તરત જ બે ફોસ્ફેટમાં તૂટી જાય છે. આ એટીપી માટે પીઠની પ્રતિક્રિયાને અશક્ય બનાવે છે. આમ, એડેનાઇલ સાયકલેસનું નિયમન જી પ્રોટીનના પ્રભાવ દ્વારા થાય છે. રચાયેલ સીએએમપી સજીવમાં બહુવિધ કાર્યો કરે છે. તે એન્ઝાઇમ પ્રોટીન કિનેઝ A ને સક્રિય કરે છે. પ્રોટીન કિનેઝ A, બદલામાં, વિવિધ પદાર્થોના ફોસ્ફોરીલેશનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. ઉત્સેચકો અને તેથી ચયાપચયમાં નિયમનકારી રીતે હસ્તક્ષેપ કરે છે. ફોસ્ફોરીલેશન સંબંધિત ઉત્સેચકોને સક્રિય કરે છે અથવા અટકાવે છે. સક્રિયકરણ અથવા અવરોધ થાય છે કે કેમ તે સંબંધિત ઉત્સેચકો પર આધારિત છે. આમ, પ્રતિક્રિયા શૃંખલા હોર્મોન, રીસેપ્ટર, જી-પ્રોટીન રીલીઝ, એડેનાઇલ સાયકલેસ સક્રિયકરણ/નિરોધક, એટીપીમાંથી સીએએમપીની રચના અને પ્રોટીન કિનેઝ A ની ઉત્તેજના દ્વારા, ચોક્કસ હોર્મોન્સની ક્રિયા લક્ષ્ય સાઇટ પર મધ્યસ્થી થાય છે. આ હોર્મોન્સ અને સંદેશવાહકોનો સમાવેશ થાય છે ગ્લુકોગન, ACTH, એપિનેફ્રાઇન, નોરેપિનેફ્રાઇન, ડોપામાઇન, ઑક્સીટોસિન, હિસ્ટામાઇન, અને અન્ય. પ્રોટીન કિનેઝ A ને સક્રિય કરવા ઉપરાંત, cAMP પણ ઉત્તેજિત કરે છે જનીન કેટલાક હોર્મોન્સ અને ઉત્સેચકો માટે અભિવ્યક્તિ. આ હોર્મોન્સ માટે સાચું છે પેરાથાઇરોઇડ હોર્મોન, વાસોએક્ટિવ આંતરડાની પેપ્ટાઇડ (VIP), અથવા સોમેટોસ્ટેટિન, બીજાઓ વચ્ચે.

રચના, ઘટના, ગુણધર્મો અને શ્રેષ્ઠ મૂલ્યો

એનિમેટ પ્રકૃતિમાં એડેનાઇલ સાયકલેસ દરેક જગ્યાએ જોવા મળે છે. બધા યુકેરીયોટિક અને કેટલાક પ્રોકેરીયોટિક સજીવો સામાન્ય બીજા મેસેન્જર સીએએમપી બનાવવા માટે એડેનાઇલ સાયકલેસનો ઉપયોગ કરે છે. યુકેરીયોટ્સમાં, એડેનાઇલ સાયકલેસ સોમેટિક કોશિકાઓની પટલ સપાટી પર સ્થિત છે. ત્યાંથી, તેઓ કોષમાં હોર્મોન્સ અને ચોક્કસ સંદેશવાહકના સિગ્નલો રિલે કરે છે, જ્યાં પછી વિવિધ પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ થાય છે.

રોગો અને વિકારો

સિગ્નલોની સમગ્ર ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમમાં ખામીઓ અને વિકૃતિઓ વિવિધ પ્રકારના રોગોનું કારણ બની શકે છે. એડેનાઇલ સાયકલેસ સહિતના વિવિધ ઉત્સેચકોમાં આનુવંશિક ફેરફારો મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. એવા સિદ્ધાંતો પણ છે જે ધારે છે કે મોટાભાગના રોગો કોષ પટલમાંથી કોષના આંતરિક ભાગમાં ખામીયુક્ત સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનને કારણે છે. કોષની સપાટીથી કોષના આંતરિક ભાગમાં ઘટાડો અને વધેલા સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન બંનેમાં રોગનું મૂલ્ય છે. ઉદાહરણોમાં આંખના રોગનો સમાવેશ થાય છે રેટિનાઇટિસ પિગમેન્ટોસા અથવા રેનલ ડાયાબિટીસ insipidus ઘણા એન્ડોક્રિનોલોજિકલ રોગો ઓછા સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન પર આધારિત છે. માટે પણ આવું જ છે હૃદય નિષ્ફળતા. વધતા સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન સાથે, કાયમી ધોરણે એલિવેટેડ સીએએમપી સ્તરો થાય છે. આ સતત આંદોલનમાં પરિણમે છે, જે વિવિધ રોગોમાં પોતાને મેનીફેસ્ટ કરે છે જેમ કે હૃદય નિષ્ફળતા અથવા મનોવૈજ્ઞાનિક વિકૃતિઓ. આ ઉપરાંત હૃદય નિષ્ફળતા, વ્યસન જેવા રોગો (દા.ત., મદ્યપાન), સ્કિઝોફ્રેનિઆ, અલ્ઝાઇમર રોગ, અસ્થમા અને અન્ય તરફેણ કરી શકાય છે. આવા રોગોના વિકાસ પર સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન ડિસઓર્ડરનો પ્રભાવ ડાયાબિટીસ મેલીટસ, આર્ટિરિયોક્લેરોસિસ, હાયપરટેન્શન અથવા ગાંઠની વૃદ્ધિની પણ તપાસ કરવામાં આવી રહી છે. સ્વયંપ્રતિરક્ષા બિમારીઓ જેમ કે આંતરડાના ચાંદા ખામીયુક્ત સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનને કારણે પણ હોઈ શકે છે. માં કોલેરા, એક બેક્ટેરિયલ ટોક્સિન ઉત્પન્ન થાય છે જે એડિનાઇલ સાયકલેસના કાયમી સક્રિયકરણનું કારણ બને છે. તેથી સીએએમપી સ્તર એલિવેટેડ છે કારણ કે સંબંધિત હોર્મોનલી સક્રિય એડેનાઇલ સાયક્લેસેસ અવરોધિત નથી. પેર્ટ્યુસિસમાં એમએએમપી સ્તર પણ એલિવેટેડ છે. અહીં, જી પ્રોટીનનું નિષેધ, જે એડેનાઇલ સાયકલેસ માટે અવરોધક છે, ગેરહાજર છે. પરિણામે, ધ એકાગ્રતા એડેનાઇલ સાયકલેસનું પ્રમાણ વધે છે. ઉત્સેચકોમાં ઘણા આનુવંશિક ફેરફારો (એડેનાઇલ સાયકલેસ સહિત) પણ રોગનું કારણ બની શકે છે અથવા તેને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે.