Aldolase B
অ্যালডোলেস বি, যা ফ্রুক্টোজ-বিসফসফেট অ্যালডোলেস বি বা লিভার-টাইপ অ্যালডোলেস নামেও পরিচিত, প্রথম শ্রেণীর ফ্রুক্টোজ 1,6-বিসফসফেট অ্যালডোলেস এনজাইমের (ইসি 4.1.2.13) তিনটি আইসোএনজাইমের (এ, বি এবং সি) মধ্যে একটি এবং গ্লাইকোলাইসিস এবং গ্লুকোনিওজেনেসিস উভয় ক্ষেত্রেই গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। জেনেরিক ফ্রুক্টোজ 1,6-বিসফসফেট অ্যালডোলেস এনজাইম ফ্রুক্টোজ 1,6-বিসফসফেট (এফ. বি. পি)-এর বিপরীতমুখী বিভাজনকে গ্লিসারালডিহাইড 3-ফসফেট এবং ডাইহাইড্রোক্সাইসেটোন ফসফেট (ডি. এইচ. এ. পি)-এ রূপান্তরিত করার পাশাপাশি ফ্রুক্টোজ 1-ফসফেট (এফ1পি)-এর বিপরীতমুখী বিভাজনকে গ্লিসারালডিহাইড এবং ডাইহাইড্রোক্সাইসেটোন ফসফেটে রূপান্তরিত করে। স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে, অ্যালডোলেস বি প্রাধান্যক্রমে যকৃতে প্রকাশিত হয়, অন্যদিকে অ্যালডোলেস এ পেশী এবং এরিথ্রোসাইটগুলিতে প্রকাশিত হয় এবং অ্যালডোলেস সি মস্তিষ্কে প্রকাশিত হয়। আইসোজাইম কাঠামোর সামান্য পার্থক্যের ফলে দুটি স্তরের অণুর জন্য বিভিন্ন ক্রিয়াকলাপ ঘটেঃ এফ. বি. পি এবং ফ্রুক্টোজ 1-ফসফেট। অ্যালডোলেস বি কোনও পছন্দ প্রদর্শন করে না এবং এইভাবে উভয় প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করে, যেখানে অ্যালডোলেস এ এবং সি এফ. বি. পি পছন্দ করে। মানুষের মধ্যে, অ্যালডোলেস বি ক্রোমোজোম 9-এ অবস্থিত এএলডিওবি জিন দ্বারা এনকোড করা হয়। জিনটি 14,500 বেস জোড়া লম্বা এবং এতে 9টি এক্সোন রয়েছে। এই জিনের ত্রুটিগুলি বংশগত ফ্রুক্টোজ অসহিষ্ণুতার (এইচ. এফ. আই) কারণ হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। প্রক্রিয়া জেনেরিক ফ্রুক্টোজ বিসফসফেট অ্যালডোলেস এনজাইম একটি বিপরীত অ্যালডল বিক্রিয়ায় একটি 6-কার্বন ফ্রুক্টোজ চিনিকে দুটি 3-কার্বন পণ্যে বিভক্ত করে। এই বিক্রিয়াটি উৎসেচকের সক্রিয় স্থানে একটি লাইসিন অবশিষ্টাংশ (লাইসিন 229) সহ একটি শিফ ক্ষার মধ্যবর্তী গঠনের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়; একটি শিফ ক্ষার গঠন প্রথম শ্রেণী (প্রাণী দ্বারা উত্পাদিত) এবং দ্বিতীয় শ্রেণী (ছত্রাক এবং ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উত্পাদিত) অ্যালডোলেসের মধ্যে মূল পার্থক্যকারী। শিফ ক্ষার গঠনের পরে, ফ্রুক্টোজ মেরুদণ্ডের চতুর্থ হাইড্রক্সিল গ্রুপটি একটি অ্যাস্পার্টেট অবশিষ্টাংশ (অ্যাস্পার্টেট 33) দ্বারা ডিপ্রোটোনেট করা হয়, যার ফলে একটি অ্যালডল ক্লিভেজ হয়। শিফ বেস হাইড্রোলাইসিস দুটি 3-কার্বন পণ্য উৎপাদন করে। প্রতিক্রিয়াশীল, এফ1পি বা এফ. বি. পি-র উপর নির্ভর করে, পণ্যগুলি যথাক্রমে ডি. এইচ. এ. পি এবং গ্লিসারালডিহাইড বা গ্লিসারালডিহাইড 3-ফসফেট। এই বিক্রিয়ার δG° 'হল + 23.9 kJ/mol। যদিও প্রতিক্রিয়াটি ঘটতে খুব কঠিন বলে মনে হতে পারে, তবে এটি লক্ষণীয় যে শারীরবৃত্তীয় পরিস্থিতিতে প্রতিক্রিয়ার δG শূন্যের কাছাকাছি বা নীচে নেমে যায়। উদাহরণস্বরূপ, এরিথ্রোসাইটের শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে এই বিক্রিয়ার δG হল-0.23 kJ/mol। কাঠামো অ্যালডোলেস বি একটি হোমোটেট্রামেরিক এনজাইম, যা স্থানীয় 222 প্রতিসাম্য সহ 36 কেডিএ আণবিক ওজন সহ চারটি উপ-ইউনিট নিয়ে গঠিত। প্রতিটি সাবইউনিটের আণবিক ওজন 36 কেডিএ এবং এতে আটটি স্ট্র্যান্ডেড α/β ব্যারেল থাকে, যা লাইসিন 229 (শিফ-বেস গঠনকারী অ্যামিনো অ্যাসিড যা অনুঘটকের মূল চাবিকাঠি) কে আবদ্ধ করে। যদিও অ্যালডোলেস এনজাইমের সামগ্রিক কাঠামোর বেশিরভাগ অংশ তিনটি আইসোজাইমের মধ্যে সংরক্ষিত থাকে, জেনেরিক অ্যালডোলেস এনজাইমের চারটি অঞ্চল আইসোজাইমের মধ্যে অত্যন্ত পরিবর্তনশীল বলে চিহ্নিত করা হয়েছে। এই ধরনের অঞ্চলগুলিকে আইসোজাইম-নির্দিষ্ট অঞ্চল (আইএসআর1-4) হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। এই অঞ্চলগুলি আইসোজাইমগুলিকে তাদের নির্দিষ্টতা এবং কাঠামোগত পার্থক্য দেয় বলে মনে করা হয়। আই. এস. আর 1-3 সবগুলিই এ. এল. ডি. ও. বি জিনের এক্সন 3-এ পাওয়া যায়। আইএসআর 4 হল চারটির মধ্যে সবচেয়ে পরিবর্তনশীল এবং প্রোটিনের সি-টার্মিনাল প্রান্তে পাওয়া যায়। আই. এস. আর 1-3 প্রধানত উৎসেচকের পৃষ্ঠের প্যাচগুলিতে পাওয়া যায়। এই প্যাচগুলি সক্রিয় সাইটের সাথে ওভারল্যাপ করে না, যা ইঙ্গিত করে যে আইএসআরগুলি দূরত্ব থেকে নির্দিষ্ট আইসোজাইম স্তরের নির্দিষ্টতা পরিবর্তন করতে পারে বা সক্রিয় সাইটের সাথে সি-টার্মিনাস মিথস্ক্রিয়া ঘটাতে পারে। একটি সাম্প্রতিক তত্ত্ব পরামর্শ দেয় যে আই. এস. আরগুলি অ্যালডোলেস এনজাইমের বিভিন্ন গঠনমূলক গতিশীলতার অনুমতি দিতে পারে যা এর নির্দিষ্টতার জন্য দায়ী। শারীরবৃত্তীয় অ্যালডোলেস বি কার্বোহাইড্রেট বিপাকের ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে কারণ এটি গ্লাইকোলিক-গ্লুকোনোজেনিক পথের একটি প্রধান পদক্ষেপকে অনুঘটক করে। যদিও এটি গ্লুকোজের ভাঙ্গনকে অনুঘটক করে, এটি ফ্রুক্টোজ বিপাকে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা বেশিরভাগ লিভার, রেনাল কর্টেক্স এবং ছোট অন্ত্রের শ্লেষ্মার মধ্যে ঘটে। যখন ফ্রুক্টোজ শোষিত হয়, তখন এটি ফ্রুক্টোকিনেজ দ্বারা ফসফরিলেটেড হয়ে ফ্রুক্টোজ 1-ফসফেট গঠন করে। অ্যালডোলেস বি তারপর গ্লিসারালডিহাইড এবং ডিএইচএপি-তে এফ1পি ভাঙ্গনকে অনুঘটক করে। গ্লিসারালডিহাইডকে ট্রায়োজ কাইনেজ দ্বারা ফসফোরিলেট করে জি3পি তৈরি করার পর, উভয় পণ্যই গ্লাইকোলিক-গ্লুকোনোজেনিক পথে ব্যবহার করা যেতে পারে, অর্থাৎ এগুলি গ্লুকোজ বা পাইরুভেটে রূপান্তরিত হতে পারে। যদিও অ্যালডোলেস বি নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়াটি অজানা, তবে খাদ্যতালিকাগত কার্বোহাইড্রেট বৃদ্ধি এবং গ্লুকাগন ঘনত্ব হ্রাসের সাথে পশুর যকৃতে এএলডিওবি জিন প্রতিলিপি বৃদ্ধি লক্ষ্য করা গেছে। ইন্টারেক্টিভ পাথওয়ে ম্যাপ প্যাথলজি জেনেটিক মিউটেশন যা অ্যালডোলেস বি-তে ত্রুটির দিকে পরিচালিত করে যার ফলে বংশগত ফ্রুক্টোজ অসহিষ্ণুতা নামে একটি অবস্থা হয়। কার্যকরী অ্যালডোলেস বি-এর অভাবের কারণে, এইচ. এফ. আই সহ জীবগুলি সঠিকভাবে এফ1পি প্রক্রিয়া করতে পারে না, যার ফলে শারীরিক টিস্যুতে এফ1পি জমা হয়। কোষীয় টিস্যুগুলির জন্য বিষাক্ত হওয়ার পাশাপাশি, উচ্চ মাত্রার এফ1পি ফসফেটকে একটি অব্যবহারযোগ্য আকারে আটকে রাখে যা সাধারণ ফসফেট পুলে ফিরে আসে না, যার ফলে ফসফেট এবং এটিপি স্টোর উভয়ই হ্রাস পায়। সহজেই উপলব্ধ ফসফেটের অভাবে যকৃতে গ্লাইকোজেনোলাইসিস বন্ধ হয়ে যায়, যার ফলে হাইপোগ্লাইসেমিয়া হয়। এই সঞ্চয় গ্লুকোনিওজেনেসিসকেও বাধা দেয়, যা সহজেই উপলব্ধ গ্লুকোজের পরিমাণকে আরও হ্রাস করে। এটিপি হ্রাসের ফলে প্রোটিন সংশ্লেষণ প্রতিরোধ এবং যকৃৎ ও রেনাল ডিসফাংশন সহ অনেক সমস্যা দেখা দেয়। তবে, বংশগত ফ্রুক্টোজ অসহিষ্ণুতার ক্ষেত্রে রোগীর পূর্বাভাস ভালো। ফ্রুক্টোজ, সুক্রোজ এবং সার্বিটলযুক্ত খাবার এড়িয়ে চললে রোগীরা উপসর্গমুক্ত জীবনযাপন করতে পারে। এইচ. এফ. আই হল উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত অটোসোমাল ব্যাধি। এইচ. এফ. আই-এর কারণ হওয়া প্রায় 30টি মিউটেশন চিহ্নিত করা হয়েছে এবং এই সম্মিলিত মিউটেশনের ফলে প্রতি 20,000 জন্মের মধ্যে এইচ. এফ. আই-এর ফ্রিকোয়েন্সি 1 হয়। মিউট্যান্ট অ্যালিলগুলি বেস পেয়ার প্রতিস্থাপন এবং ছোট অপসারণ সহ বিভিন্ন ধরনের মিউটেশনের ফলাফল। সবচেয়ে সাধারণ রূপান্তর হল এ149পি, যা এক্সন 5-এ একটি গুয়ানিন থেকে সাইটোসিন রূপান্তর, যার ফলে প্রোলিন সহ 149 অবস্থানে অ্যালানিন প্রতিস্থাপিত হয়। এই নির্দিষ্ট মিউট্যান্ট অ্যালিলটি এইচ. এফ. আই অ্যালিলের 53 শতাংশের জন্য দায়ী বলে অনুমান করা হয়। এইচ. এফ. আই-এর ফলে অন্যান্য মিউটেশনগুলি কম ঘন হয় এবং প্রায়শই পূর্বপুরুষের উৎসের সাথে সম্পর্কযুক্ত। তথ্যসূত্র আরও পড়া বাহ্যিক লিঙ্ক এনজাইম গ্লাইকোলাইসিস