D-amino acid dehydrogenase
ডি-অ্যামিনো-অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস (ইসি 1.4.99.1) একটি ব্যাকটেরিয়াল এনজাইম যা ডি-অ্যামিনো অ্যাসিডের জারণকে তাদের সংশ্লিষ্ট অক্সোঅ্যাসিডে অনুঘটক করে। এতে কোফ্যাক্টর হিসাবে ফ্ল্যাভিন এবং ননহিম আয়রন উভয়ই রয়েছে। এনজাইমটির একটি খুব বিস্তৃত নির্দিষ্টতা রয়েছে এবং বেশিরভাগ ডি-অ্যামিনো অ্যাসিডে কাজ করতে পারে। ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড + এইচ2ও + গ্রহণকারী <=> একটি 2-অক্সো অ্যাসিড + এনএইচ3 + হ্রাস গ্রহণকারী এই প্রতিক্রিয়াটি ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড অক্সিডেস দ্বারা অনুঘটকিত জারণ প্রতিক্রিয়া থেকে পৃথক যা অক্সিজেনকে দ্বিতীয় স্তর হিসাবে ব্যবহার করে, কারণ ডিহাইড্রোজেনেস ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে বিভিন্ন যৌগ ব্যবহার করতে পারে, শারীরবৃত্তীয় স্তর সহ-উৎসেচক কিউ. ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস একটি উৎসেচক যা এনএডিপি + এবং ডি-গ্লুকোজ থেকে ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড এবং গ্লুকোজ ডিহাইড্রোজেনেস উত্পাদন করতে এনএডিপিএইচকে অনুঘটক করে। এই অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির মধ্যে সীমাবদ্ধ নয় এমন কয়েকটি হল ডি-লিউসিন, ডি-আইসোলেউসিন এবং ডি-ভ্যালিন, যা প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিড যা মানুষ তাদের ডায়েটে অন্তর্ভুক্ত না হওয়ার কারণে সংশ্লেষিত করতে পারে না। উপরন্তু, ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড একটি ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী ডিসিআইপি-র উপস্থিতিতে ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করতে 2-অক্সো অ্যাসিড গঠনের অনুঘটক। ডি-অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি ফার্মাসিউটিক্যাল পণ্যগুলির উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন অ্যান্টিবায়োটিক, অ্যান্টিকোয়াগুলেন্টস এবং কীটনাশক, কারণ এগুলি কেবল তাদের এল এনানটিওমারের চেয়ে বেশি শক্তিশালী নয়, তবে এনজাইম অবক্ষয়ের বিরুদ্ধেও বেশি প্রতিরোধী বলে প্রমাণিত হয়েছে। ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস এনজাইমগুলি সরাসরি, শাখাযুক্ত, চক্রীয় অ্যালিফ্যাটিক এবং সুগন্ধযুক্ত ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড উত্পাদন করার ক্ষমতা সহ মিউটেজেনেসিসের মাধ্যমে সংশ্লেষিত করা হয়েছে। দ্রবণীয় ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস ডি-অ্যালানাইন, ডি-অ্যাস্পারাজিন এবং ডি-অ্যামিনো-এন-বিউটাইরেটের প্রতি তার আকর্ষণ বাড়ায়। ই. কোলাই-তে কে12ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস সবচেয়ে বেশি সক্রিয় এবং ডি-অ্যালানাইন তার স্তর, কারণ এই অ্যামিনো অ্যাসিড কার্বন, নাইট্রোজেন এবং শক্তির একমাত্র উৎস। এই উৎসেচকটি পিএইচ 8.9-এ সর্বোত্তমভাবে কাজ করে এবং 30 মিলিমিটারের সমান ডি-অ্যালানিনের জন্য একটি মাইকেলিস ধ্রুবক রয়েছে। গ্রাম-নেগেটিভ ই. কোলাই বি ঝিল্লিতে আবিষ্কৃত ডিএডি এল-অ্যামিনো অ্যাসিডকে ডি-অ্যামিনো অ্যাসিডে রূপান্তরিত করতে পারে। উপরন্তু, ডাই-লিঙ্কড ডিহাইড্রোজেনেস (ডাই-ডিএইচ)-এ ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস ব্যবহার করা হয় যা তাদের প্রাকৃতিক ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী ব্যবহার করার পরিবর্তে 2,6-ডাইক্লোরোইন্ডোফেনল (ডিসিআইপি)-এর মতো কৃত্রিম রঞ্জককে তাদের ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে ব্যবহার করে। এটি এনজাইম এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে পারে যখন ইলেকট্রনগুলি স্থানান্তরিত হচ্ছে। সংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়ায় ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেসের ব্যবহার ডি-লিউসিন, ডি-আইসোলুসিন এবং ডি-ভ্যালাইনের মতো শাখা-শৃঙ্খল অ্যামিনো অ্যাসিডের সংশ্লেষণে কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছে। প্রদত্ত গবেষণায়, গবেষকরা সফলভাবে ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস ব্যবহার করে অ্যামোনিয়ার উপস্থিতিতে 2-অক্সো অ্যাসিডের প্রারম্ভিক উপাদান থেকে এই পণ্যগুলির উচ্চ পরিমাণ তৈরি করতে সক্ষম হন। এর জন্য শর্তগুলি পরিবর্তনশীল ছিল, যদিও সেরা ফলাফলগুলি প্রায় 65 ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্রদর্শিত হয়েছিল। এই প্রতিক্রিয়াগুলির মাধ্যমে প্রাপ্ত অ্যামিনো অ্যাসিডের ফলে 99 শতাংশের বেশি এনান্টিওসিলেক্টিভিটি এবং 99 শতাংশের বেশি ফলন হয়। এই উৎসেচকের প্রকৃতির পরিপ্রেক্ষিতে, অ-শাখাযুক্ত ডি-অ্যামিনো অ্যাসিডের পাশাপাশি পরিবর্তিত ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করতে এটি ব্যবহার করা সম্ভব হতে পারে। ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস অর্জন একটি গবেষণায়, সংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়ায় ডি-অ্যামিনো ডিহাইড্রোজেনেস ব্যবহারের কার্যকারিতা পরীক্ষা করার জন্য, গবেষকরা উৎসেচকের বিভিন্ন স্ট্রেন পেতে এবং তৈরি করতে মিউট্যান্ট ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করেছিলেন। এই গবেষকরা দেখেছেন যে নির্বাচিত ডি-অ্যামিনো ডিহাইড্রোজেনেসকে অন্যান্য ডি-অ্যামিনো অ্যাসিডের সাথে কাজ করার জন্য কেবল পাঁচটি মিউটেশনের প্রয়োজন। তারা আরও দেখেছে যে এটি তার অত্যন্ত নির্বাচিত প্রকৃতি ধরে রেখেছে, যা 95 শতাংশের বেশি ফলন সহ, রূপান্তরের পরে বেশিরভাগ ডি-এনানটিওমার গ্রহণ করতে সক্ষম। ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেসের একটি তাপ-স্থিতিশীল রূপ রোডোথার্মাস মারিনাস জে. সি. এম. 9785 ব্যাকটেরিয়ায় পাওয়া গেছে। এই রূপটি ট্রান্স-4-হাইড্রক্সি-এল-প্রোলিনের ক্যাটাবলিজমের সাথে জড়িত। প্রদত্ত গবেষণা থেকে, ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস পাওয়ার জন্য প্রথমে একটি প্রদত্ত ব্যাকটেরিয়া প্রজাতির মধ্যে এটি প্রবর্তন এবং প্রকাশ করতে হবে, যার মধ্যে কয়েকটি পূর্বে উল্লেখ করা হয়েছে। তারপরে এটি অবশ্যই অনুকূল পরিস্থিতিতে শুদ্ধ করতে হবে। এগুলি একটি প্রদত্ত গবেষণা পরীক্ষায় ব্যবহৃত ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেসের নির্দিষ্ট প্রজাতির উপর ভিত্তি করে তৈরি। ভুল পরিস্থিতিতে, প্রোটিন বিকৃত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, দেখা গেছে যে ই. কোলাই এবং পি. এরুগিনোসা থেকে বিশেষভাবে ডি-অ্যালানাইন ডিহাইড্রোজেনেসগুলি 37-42 ডিগ্রি সেলসিয়াসের অবস্থার সাপেক্ষে তাদের বেশিরভাগ ক্রিয়াকলাপ হারাবে। এর পরে, বিদ্যমান পদ্ধতির মাধ্যমে পৃথক করা এবং শুদ্ধ করা সম্ভব। কৃত্রিম ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস বর্তমান পদ্ধতির ত্রুটিগুলির কারণে, গবেষকরা প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত উৎস থেকে একই ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করতে সক্ষম একটি কৃত্রিম এনজাইম তৈরির কাজ শুরু করেছেন। ইউ. থার্মোসফেয়ারিকাস থেকে বিচ্ছিন্ন একটি প্রদত্ত নমুনায় পাঁচটি অ্যামিনো অ্যাসিড যোগ করে তারা সফল হয়। অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম পরিবর্তন করে, গবেষকরা নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়াশীল এবং পণ্যগুলির প্রতি অণুর নির্দিষ্টতা পরিবর্তন করতে সক্ষম হন, যা দেখায় যে নির্দিষ্ট ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড পণ্যগুলির স্ক্রিনে কৃত্রিম ডি-অ্যামিনো অ্যাসিড ডিহাইড্রোজেনেস ব্যবহার করা সম্ভব হতে পারে। আরও দেখুন অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন ইলেক্ট্রন পরিবহন শৃঙ্খল মাইক্রোবিয়াল মেটাবলিজম রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক ইসি 1.4.99.1 এনজাইম এন্ট্রিতে ইসি 1.4.99.1 সেলুলার রেসপিরেশান মেটাবলিজম ইসি 1.4