Carnitine biosynthesis
কার্নিটাইন জৈব সংশ্লেষণ হল এল-কার্নিটাইনের অন্তঃসত্ত্বা উৎপাদনের একটি পদ্ধতি, একটি অণু যা শক্তি বিপাকের জন্য প্রয়োজনীয়। মানুষ এবং অন্যান্য অনেক প্রাণীর মধ্যে, এল-কার্নিটাইন খাদ্য এবং জৈব সংশ্লেষণ উভয় থেকে পাওয়া যায়। অনেক ইউক্যারিওট এবং কিছু প্রোক্যারিওটের মধ্যে কার্নিটাইন জৈব সংশ্লেষণ পথ অত্যন্ত সংরক্ষিত। এল-কার্নিটাইন এনই-ট্রাইমিথাইলাইসিন থেকে জৈব সংশ্লেষিত হয়। সামগ্রিক জৈব সংশ্লেষিত পথে কমপক্ষে চারটি উৎসেচক জড়িত থাকে। এগুলি হল এনই-ট্রাইমিথাইলসাইন হাইড্রক্সিলেস, 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইলসাইন অ্যালডোলেস, 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেস এবং γ-বিউটাইরোবেটাইন হাইড্রক্সিলেস। এল-কার্নিটাইন জৈব সংশ্লেষিত পথের প্রথম উৎসেচক হল এনই-ট্রাইমিথাইললাইসিন হাইড্রক্সিলেস, একটি লোহা এবং 2-অক্সোগ্লুটারেট (2ওজি)-নির্ভর অক্সিজেন যার জন্য অ্যাসকরবেটেরও প্রয়োজন হয়। এনই-ট্রাইমিথাইললাইসিন হাইড্রক্সিলেস এনই-ট্রাইমিথাইললাইসিনের হাইড্রক্সিলেশন বিক্রিয়াকে 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইললাইসিনে অনুঘটক করে। স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে এনই-ট্রাইমিথাইললাইসিনের উৎপত্তি সম্পর্কে বর্তমান সর্বসম্মত তত্ত্বটি হল যে স্তন্যপায়ী প্রাণীরা কার্নিটাইন জৈব সংশ্লেষণের সূচনা বিন্দু হিসাবে এনই-ট্রাইমিথাইললাইসিন অবশিষ্টাংশযুক্ত প্রোটিনের লাইসোসোমাল বা প্রোটিয়াসোমাল অবক্ষয় ব্যবহার করে। অ্যামিনো অ্যাসিড লাইসিন দিয়ে স্বাভাবিক এবং অপুষ্ট মানুষের বিষয়গুলিকে খাওয়ানোর সাথে জড়িত একটি গবেষণা থেকে সংগৃহীত প্রমাণের ভিত্তিতে অন্তঃসত্ত্বা অ-পেপটিডাইল জৈব সংশ্লেষণের সাথে জড়িত একটি বিকল্প তত্ত্বও প্রস্তাব করা হয়েছিল। যদিও নিউরোস্পোরা ক্রাসা সহ ছত্রাকগুলিতে এনই-ট্রাইমিথাইললাইসিন মিথাইলট্রান্সফেরেজ জড়িত এনই-ট্রাইমিথাইললাইসিন জৈব সংশ্লেষিত পথ সম্পূর্ণরূপে চিহ্নিত করা হয়েছে, তবে স্তন্যপায়ী প্রাণী বা মানুষের মধ্যে এই ধরনের জৈব সংশ্লেষিত পথ কখনই সঠিকভাবে চিহ্নিত করা হয়নি। স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে এনই-ট্রাইমিথাইললাইসিনের উৎপত্তি সম্পর্কে একটি তৃতীয় তত্ত্ব জৈব সংশ্লেষণের সাথে মোটেও জড়িত নয়, তবে উদ্ভিজ্জ খাবার থেকে সরাসরি খাদ্য গ্রহণের সাথে জড়িত। উচ্চ-কার্যকারিতা তরল ক্রোমাটোগ্রাফি (এইচ. পি. এল. সি) বিশ্লেষণ নিশ্চিত করেছে যে শাকসবজিতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে এন. ই-ট্রাইমিথাইলাইসিন রয়েছে। 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইলাইসিন অ্যালডোলেস এল-কার্নিটাইন জৈব সংশ্লেষণের দ্বিতীয় ধাপে 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইলাইসিন অ্যালডোলেস এনজাইম প্রয়োজন। 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইলাইসিন অ্যালডোলেস একটি পাইরিডক্সাল ফসফেট নির্ভর অ্যালডোলেস, এবং এটি 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইলাইসিনের বিভাজনকে 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড এবং গ্লাইসিনে অনুঘটক করে। 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইলাইসিন অ্যালডোলেসের প্রকৃত পরিচয় অধরা এবং 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইলাইসিন অ্যালডোলেস এনকোডিং করা স্তন্যপায়ী জিন সনাক্ত করা যায়নি। 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইলাইসিন অ্যালডোলেস ক্রিয়াকলাপ এল-থ্রোনাইন অ্যালডোলেস এবং সেরিন হাইড্রোক্সিমিথাইল ট্রান্সফারেজ উভয় ক্ষেত্রেই প্রদর্শিত হয়েছে, যদিও এটি এই উৎসেচকগুলির প্রধান অনুঘটক ক্রিয়াকলাপ কিনা তা এখনও প্রতিষ্ঠিত হয়নি। 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেস এল-কার্নিটাইন জৈব সংশ্লেষণের তৃতীয় উৎসেচক হল 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেস। 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেস একটি এন. এ. ডি + নির্ভরশীল উৎসেচক। 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেস 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইডের ডিহাইড্রোজিনেশনকে গামা-বিউটাইরোবেটাইনে অনুঘটক করে। 3-হাইড্রক্সি-এনই-ট্রাইমিথাইলাইসিন অ্যালডোলেসের বিপরীতে, 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেস ইঁদুর এবং সিউডোমোনাস সহ অনেক উৎস থেকে চিহ্নিত এবং শুদ্ধ করা হয়েছে। তবে, মানব 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেস এখনও সনাক্ত করা যায়নি। ইঁদুর 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেস এবং হিউম্যান অ্যালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেস 9-এর মধ্যে যথেষ্ট অনুক্রম মিল রয়েছে, তবে 4-এন-ট্রাইমিথাইলামিনোবুটাইরালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেসের প্রকৃত পরিচয় এখনও প্রতিষ্ঠিত হয়নি। γ-বিউট্রোবেটাইন হাইড্রোক্সিলেস এল-কার্নিটাইন জৈব সংশ্লেষণের চূড়ান্ত ধাপ হল γ-বিউট্রোবেটাইন হাইড্রোক্সিলেস, একটি দস্তা বন্ধনকারী উৎসেচক। Nε-ট্রাইমিথাইলাইসিন হাইড্রক্সিলেসের মতো, γ-বিউটাইরোবেটাইন হাইড্রক্সিলেস একটি 2-অক্সোগ্লুটারেট এবং আয়রন (II)-নির্ভর অক্সিজেন। γ-ব্যুট্রোবেটাইন হাইড্রক্সিলেস γ-ব্যুট্রোবেটাইনের স্টেরিওস্পেসিফিক হাইড্রক্সিলেশনকে এল-কার্নিটাইনে অনুঘটক করে। জৈব সংশ্লেষিত পথের চারটি উৎসেচকের মধ্যে γ-ব্যুট্রোবেটাইন হাইড্রক্সিলেস হল সর্বাধিক অধ্যয়নরত উৎসেচক। এটি সিউডোমোনাস, ইঁদুর, গরু, গিনিপিগ এবং মানুষের মতো অনেক উৎস থেকে শুদ্ধ করা হয়েছে। রিকম্বিনেন্ট হিউম্যান γ-বিউটাইরোবেটাইন হাইড্রক্সিলেসও এসচেরিকিয়া কোলাই এবং ব্যাকুলোভাইরাস সিস্টেম দ্বারা উত্পাদিত হয়েছে। তথ্যসূত্র জৈব সংশ্লেষণ