પ્રેરિત-ફિટ: કાર્ય, કાર્યો, ભૂમિકા અને રોગો

પ્રેરિત-ફિટ સિદ્ધાંત કોશલેન્ડથી ઉદ્દભવ્યો છે અને લોક-એન્ડ-કી સિદ્ધાંતના વિસ્તરણને અનુરૂપ છે, જે ધારે છે કે શરીરરચના બંધારણો એકસાથે ફિટ છે. પ્રેરિત-ફિટનો સંદર્ભ આપે છે ઉત્સેચકો જેમ કે કિનાઝ કે જે તેમની રચનામાં ફેરફાર કરીને એન્ઝાઇમ-લિગાન્ડ કોમ્પ્લેક્સ બનાવે છે. એન્ઝાઇમની ખામીઓમાં, પ્રેરિત-ફિટ સિદ્ધાંતને ખલેલ પહોંચાડી શકે છે.

પ્રેરિત-ફિટ શું છે?

વચ્ચે બંધનકર્તા વિશિષ્ટતા છે ઉત્સેચકો અને સબસ્ટ્રેટ્સ. આ બંધનકર્તા વિશિષ્ટતા લોક-અને-કી સિદ્ધાંતને સૂચિત કરે છે. લોક-એન્ડ-કી સિદ્ધાંતનું વિશિષ્ટ સ્વરૂપ પ્રેરિત-ફિટ સાથે હાજર છે. શરીરની ઘણી પ્રક્રિયાઓ લોક-એન્ડ-કી અથવા હેન્ડ-ઇન-ગ્લોવ સિદ્ધાંત અનુસાર કાર્ય કરે છે. આ લાગુ પડે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સ્પષ્ટ કરવા માટે સાંધા. સંયુક્ત વડા તાળાની ચાવી અથવા હાથમોજામાં હાથની જેમ સંયુક્ત સોકેટમાં જોડાય છે. જ્યાં સુધી ચાવી તાળામાં બરાબર ફીટ ન થાય ત્યાં સુધી દરવાજો ખુલતો નથી. તે જ સંદર્ભમાં, શરીરના અમુક કાર્યો ત્યારે જ ખોલવામાં આવે છે જ્યારે રચનાઓ એકસાથે ચોક્કસ રીતે બંધબેસે છે. કી-ઇન-લોક સિદ્ધાંતનું એક વિશેષ સ્વરૂપ પ્રેરિત-ફિટ છે. આ પ્રોટીન-લિગાન્ડ સંકુલની રચના માટેનો સિદ્ધાંત છે, જેમ કે એન્ઝાઇમ-ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયાઓના સંદર્ભમાં એન્ઝાઇમ-સબસ્ટ્રેટ સંકુલ. ડેનિયલ ઇ. કોશલેન્ડને થિયરીનું વર્ણન કરનાર સૌપ્રથમ માનવામાં આવે છે અને તેને 1958માં સૌપ્રથમ પોસ્ટ્યુલેટ કર્યું હતું. લોક-એન્ડ-કી સિદ્ધાંતથી વિપરીત, પ્રેરિત-ફિટ થિયરી બે સ્થિર માળખાને ધારણ કરતી નથી. આમ, ખાસ કરીને પ્રોટીન-લિગાન્ડ કોમ્પ્લેક્સના કિસ્સામાં, તેમાં સામેલ પ્રોટીનના માત્ર રચનાત્મક ફેરફારથી જ કોમ્પ્લેક્સની રચના થવા દેવી જોઈએ. કોશલેન્ડ લિગાન્ડ અને પ્રોટીન, અથવા બહેતર એન્ઝાઇમને ગતિશીલ ગણે છે અને બોલ્યું એક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કે જે બંને ભાગીદારોને, જટિલ રચના ખાતર, રચનાત્મક પરિવર્તનમાંથી પસાર થવા માટે પ્રેરિત કરે છે.

કાર્ય અને કાર્ય

વચ્ચે બંધનકર્તા વિશિષ્ટતા છે ઉત્સેચકો અને સબસ્ટ્રેટ્સ. આ બંધનકર્તા વિશિષ્ટતા લોક-અને-કી સિદ્ધાંતને સૂચિત કરે છે. દરેક એન્ઝાઇમ એક સક્રિય સાઇટ ધરાવે છે. આ કેન્દ્રને લિગાન્ડ સાથે સંકુલ બનાવવા માટે આકાર આપવામાં આવ્યો છે જે તેના માટે બનાવાયેલ સબસ્ટ્રેટના અવકાશી આકાર સાથે લગભગ સંપૂર્ણ રીતે બંધબેસે છે. ઘણા ઉત્સેચકોમાં, જો કે, સંબંધિત સક્રિય સાઇટ જ્યાં સુધી સબસ્ટ્રેટ સાથે બંધાયેલ ન હોય ત્યાં સુધી સંપૂર્ણ કરતાં ઓછા સ્વરૂપમાં હાજર હોય છે. આ અવલોકન લોક-અને-કી સિદ્ધાંતનો વિરોધાભાસી લાગે છે, કારણ કે ઉત્સેચકો અને તેમના લિગાન્ડ્સના કિસ્સામાં, આકાર મેચિંગ પ્રથમ થાય છે. આમ, જલદી એન્ઝાઇમ લિગાન્ડ સાથે જોડાય છે, ઇન્ટરમોલેક્યુલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પ્રેરિત છે. આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ઇન્ટરમોલેક્યુલર સ્તરે એન્ઝાઇમમાં રચનાત્મક ફેરફારનું કારણ બને છે. કન્ફોર્મેશન એ અક્ષની આસપાસના સરળ પરિભ્રમણથી પરિણમે છે તે પરમાણુના વ્યક્તિગત અણુઓની વિવિધ ગોઠવણીની શક્યતાઓનો ઉલ્લેખ કરે છે. આમ, ઉત્સેચકોનો રચનાત્મક ફેરફાર તેમની અવકાશી ગોઠવણીમાં ફેરફારને અનુરૂપ છે. પરમાણુઓ અને તે છે જે પ્રથમ સ્થાને એન્ઝાઇમ-સબસ્ટ્રેટ સંકુલની રચનાને સક્ષમ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હેક્સોકિનેઝ ઉત્સેચકો તરીકે ગ્લાયકોલિસિસના પ્રથમ પગલા તરીકે ઉત્પ્રેરિત થાય છે. જલદી આ ઉત્સેચકો સબસ્ટ્રેટનો સામનો કરે છે ગ્લુકોઝ, એક પ્રેરિત-ફિટ "પ્રેરિત ફિટ" ની રચનાના અર્થમાં અવલોકન કરી શકાય છે. હેક્સોકિનેઝ એન્ઝાઇમ તેના લિગાન્ડને ફોસ્ફોરીલેટ કરે છે ગ્લુકોઝ ગ્લુકોઝ -6 માટેફોસ્ફેટ ATP ના વપરાશ સાથે. ની રચના પાણી C6 અણુના આલ્કોહોલિક જૂથની અંદર જે એન્ઝાઇમ ફોસ્ફોરીલેટ પ્રતિક્રિયા દરમિયાન થાય છે તેના જેવું લાગે છે. તેના નાના કદને કારણે, પાણી પરમાણુઓ એન્ઝાઇમની સક્રિય સાઇટ સાથે જોડી શકે છે, તેથી એટીપીનું હાઇડ્રોલિસિસ ઉત્પન્ન થશે. જો કે, પ્રેરિત-ફિટ હેક્સોકિનેઝને ઉત્પ્રેરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે ગ્લુકોઝ ઉચ્ચ વિશિષ્ટતા સાથે રૂપાંતર, તેથી એટીપી હાઇડ્રોલિસિસ નાના પાયે થવી જોઈએ. આમ, પ્રેરિત-ફિટ મિકેનિઝમ સાથે, સબસ્ટ્રેટની વિશિષ્ટતા વધે છે. આ સિદ્ધાંત ખાસ કરીને માનવ જીવતંત્રની અંદરના કિનાસિસ પર અવલોકનક્ષમ છે. પ્રેરિત-ફિટ દરેક લિગાન્ડ-રીસેપ્ટર સંકુલને લાગુ પડતું નથી, કારણ કે ઘણા કિસ્સાઓમાં બંને ભાગીદારોના રચનાત્મક પરિવર્તનની કુદરતી મર્યાદાઓ હોય છે.

રોગો અને વિકારો

ડિસ્ટર્બ્ડ એ વિવિધ એન્ઝાઇમ ખામીઓમાં પ્રેરિત-ફિટ સિદ્ધાંત છે. માં ફેનીલકેટોન્યુરિયાઉદાહરણ તરીકે, ઉત્સેચકો તેમની પ્રવૃત્તિમાં પ્રતિબંધિત છે અથવા સંપૂર્ણપણે નિષ્ફળ જાય છે. આ સામાન્ય રીતે આનુવંશિક ખામીને કારણે થાય છે. માં ફેનીલકેટોન્યુરિયા, એન્ઝાઇમ ફેનીલાલેનાઇન હાઇડ્રોક્સિલેઝ ખામીયુક્ત છે. ફેનીલાલેનાઇન હવે ટાયરોસીનમાં રૂપાંતરિત થતું નથી અને તે મુજબ એકઠા થાય છે. ન્યુરોટોક્સિક પદાર્થો ઉત્પન્ન થાય છે, જેથી માનસિક ઉપરાંત મંદબુદ્ધિ, દર્દીઓમાં હુમલાની વૃત્તિ હોય છે. એન્ઝાઇમની ખામી સામાન્ય રીતે આનુવંશિક રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે અને ડીએનએમાં ખામીયુક્ત કોડેડ એમિનો એસિડ ક્રમને કારણે થાય છે. એન્ઝાઇમની ખામી અને આવા વિક્ષેપિત પ્રેરિત-ફિટ સિદ્ધાંતને કારણે મેટાબોલિક રોગો એન્ઝાઇમોપેથી તરીકે ઓળખાય છે. પાયરુવેટ કિનાઝ ખામીઓ હાજર છે, ઉદાહરણ તરીકે, ખામીયુક્ત કોડિંગ PKLR માં જનીન. આ જનીન રંગસૂત્ર 1 ના જીન લોકસ 22q1 પર સ્થિત છે. PKLR એલીલમાંથી વિવિધ પરિવર્તનો જાણીતા છે. પ્યુરુવેટ કિનાઝ, જે આર ફોર્મમાં ખામી તરીકે દેખાય છે. તેના રોગને બદલામાં ગ્લાયકોજેનોસિસ પ્રકાર VI કહેવામાં આવે છે અને તે ગ્લાયકોજેન સ્ટોરેજ રોગોના જૂથનો છે. તે એન્ઝાઇમ ખામીને કારણે ઓટોસોમલ રિસેસિવ અથવા X-લિંક્ડ વારસાગત મેટાબોલિક ડિસઓર્ડર છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, કારણ ફોસ્ફોરીલેઝ કિનેઝ સિસ્ટમની વિવિધ એન્ઝાઇમ ખામીઓમાં રહેલું છે. યકૃત અને સ્નાયુઓ. આ સંદર્ભમાં જાણીતા છે ઉદાહરણ તરીકે X-લિંક્ડ ફોસ્ફોરીલેઝ-બી-કિનેઝ ખામી યકૃત, ઓટોસોમલ રીસેસીવ વારસાની લીવર ફોસ્ફોરીલેઝ ખામી અને લીવર અને મસ્ક્યુલેચરની અંદર ફોસ્ફોરીલેઝ-બી-કિનેઝની સંયુક્ત નિષ્ફળતા. ના સંદર્ભ માં યકૃત ફોસ્ફોરીલેઝ, કારણભૂત પરિવર્તન PYGL માં સ્થાનીકૃત કરવામાં આવ્યું છે જનીન અને આમ રંગસૂત્ર 14q21 થી q22 પર સ્થિત છે. સંયુક્ત યકૃત-સ્નાયુ ફોસ્ફોરીલેઝની ઉણપ લોકસ 16q12-q13 પર PHKB જનીનમાં પરિવર્તન સાથે સંકળાયેલ છે. લોકસ Xp2-p22.2 ખાતે PHKA22.1 જનીનમાં કારણભૂત પરિવર્તન X-લિંક્ડ લીવર ફોસ્ફોરીલેઝ કિનાઝ ખામી માટે ઓળખવામાં આવ્યા છે. અન્ય ગ્લાયકોજેનોસિસ પણ અનુરૂપ કિનેઝની પ્રેરિત-ફિટ અસરને નાબૂદ અથવા જટિલ બનાવી શકે છે.