Ulvan lyase
উলভান লাইয়েজ (ইসি 4.2.2-) হল একটি উৎসেচক যা সামুদ্রিক জীব উলভালেস (সবুজ শৈবাল) এবং কিছু সামুদ্রিক ব্যাকটেরিয়ার কোষ-প্রাচীরের মধ্যে পাওয়া যায়। লাইয়েজ হল এনজাইমের একটি শ্রেণী যা প্রতিস্থাপন প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া (হাইড্রোলাইসিস এবং জারণ)-এর পরিবর্তে একটি নির্মূল প্রতিক্রিয়া পদ্ধতির মাধ্যমে রাসায়নিক বন্ধনের ভাঙ্গনকে অনুঘটক করে। উলভান লাইয়েজ পলিস্যাকারাইড লাইয়েজ পরিবারের অন্তর্গত, এক ধরনের উৎসেচক যা প্রাথমিকভাবে পলিস্যাকারাইডগুলিতে গ্লাইকোসিডিক সংযোগগুলি বিভক্ত করতে কাজ করে। শ্রেণীবিভাগ এনজাইমগুলি এনজাইম কমিশন নম্বর (ইসি নম্বর) অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, যা পরিচিত এনজাইম এবং তাদের আপেক্ষিক স্তরগুলির একটি তালিকা সংকলন করতে একটি সংখ্যাসূচক ক্যাটালগ সিস্টেম ব্যবহার করে। অনেক এনজাইম প্রায়শই একাধিক জীবের মধ্যে প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করে, যার ফলে একটি ইসি সংখ্যা তৈরি হয় যা বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে ভাগ করা এনজাইম-অনুঘটক প্রতিক্রিয়াকে উপস্থাপন করে। উদাহরণস্বরূপ, আলভান লাইয়েজ অন্যান্য লাইয়েজ-অনুঘটক প্রতিক্রিয়াগুলির (যা পলিস্যাকারাইডের উপর কাজ করে) সাথে একটি ইসি নম্বর ভাগ করে নেয় যা আলভেলসের সাথে সম্পর্কিত নয় এমন জীবের মধ্যে ঘটে। "আলভান" শব্দটি অ্যানিয়নিক পলিস্যাকারাইড স্তরকে বোঝায় যার উপর কোষ-প্রাচীর কাঠামোর মধ্যে লাইয়েজ উৎসেচক কাজ করে। উলভান লাইয়েজের একটি আংশিক ইসি নম্বর রয়েছে, যা শেষ সংখ্যায় একটি ড্যাশ প্রতীক দিয়ে উপস্থাপন করা হয়। আংশিক ইসি সংখ্যা নির্দেশ করে হয় একটি নতুন এনজাইম যা এখনও একটি পূর্ণ ইসি নম্বর পায়নি, অথবা বিভিন্ন এনজাইম যা একই শ্রেণীর মধ্যে একাধিক প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করে। একটি উৎসেচকের ইসি সংখ্যার প্রথম চারটি সংখ্যা উৎসেচকের জন্য একটি সংখ্যাসূচক আইডি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যা তার কার্যকারিতা এবং প্রক্রিয়া বর্ণনা করে। আলভান লাইয়েজের ইসি নম্বরের (4) প্রথম অঙ্ক নির্দেশ করে যে এটি লাইয়েসের প্রধান শ্রেণীর অন্তর্গত। দ্বিতীয় অঙ্ক (2) বা উপশ্রেণী নির্দেশ করে যে এটি কার্বন-অক্সিজেন বন্ধনকে বিভক্ত করে। পরিশেষে, তৃতীয় অঙ্ক (2) বা উপ-উপশ্রেণী নির্দেশ করে যে এটি পলিস্যাকারাইডের উপর কাজ করে। উলভান লাইয়েজে চতুর্থ অঙ্ক (ক্রমিক সংখ্যা) থাকে না, তাই এর আংশিক ইসি নম্বর রয়েছে। প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া উলভান লাইয়েজ গ্লাইকোসাইডে গ্লাইকোসিডিক সংযোগের এন্ডোলাইটিক বিভাজনকে অনুঘটক করে আলভানকে অবনমিত করে। বিশেষত, এনজাইমটি β-নির্মূল (E2) প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে ইউরোনিক অ্যাসিড বা আইডুরোনিক অ্যাসিড এবং 3-সালফেটেড র্যামনোজ (R3S)-এর মধ্যে গ্লাইকোসিডিক বন্ধনকে বিভক্ত করে। গ্লাইকোসিডিক ক্লিভেজের সাথে জড়িত ইউরোনিক অ্যাসিডের দুটি রূপ রয়েছেঃ ডি-গ্লুকুরোনিক অ্যাসিড (জিএলসিইউএ) এবং এর এপিমার এল-আইডুরোনিক অ্যাসিড (আইডিওইউএ)। বিভাজনের জায়গায়, একটি β (1,4) গ্লাইকোসিডিক বন্ধন ভেঙে যায়, যা আলভানকে ডিপোলিমারাইজ করে। কার্বন 5 (সি5)-এর উপর অবস্থিত প্রোটনটি কার্বন 4 (সি4)-এর উপর একটি হাইড্রক্সিল গ্রুপের সাথে বিমূর্ত হয়, যার ফলে একটি পণ্যের একটি অংশে হ্রাসকারী প্রান্ত থাকে এবং একটি অসম্পৃক্ত ইউরোনিক অ্যাসিড (4-ডিওক্সি-এল-থ্রোহেক্স-4-এনোপাইরেনোসিডুরোনিক অ্যাসিড) অ-হ্রাসকারী প্রান্তে থাকে। কাঠামো উলভান লাইয়েসের সাধারণত 30-60 kDa এর মধ্যে একটি আণবিক ওজন থাকে। উলভানের মেরুদণ্ড ডি-গ্লুকুরোনিক অ্যাসিড এবং 3-সালফেটেড র্যামনোজের পুনরাবৃত্ত একক নিয়ে গঠিত, যার দীর্ঘ পার্শ্ব শৃঙ্খলা রয়েছে। আলভান পলিস্যাকারাইডগুলি একটি 3-সালফেটেড র্যামনোজ মেরুদণ্ডযুক্ত ডিস্যাকারাইড মোয়েটিস নিয়ে গঠিত যা গ্লুকুরোনিক বা ইডুরোনিক অ্যাসিডের সাথে গ্লাইকোসিডিক সংযোগ গঠন করে। পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন এম্প্লিফিকেশন দ্বারা অনুসরণ করা মাস স্পেকট্রোমেট্রি সিকোয়েন্সিং নির্ধারণ করে যে একটি সম্পূর্ণ আলভান লাইয়েজ জিনে ≈ 1536 বেস জোড়া এবং ≈ 512 অ্যামিনো অ্যাসিড (অনুবাদের পরে) থাকে। একটি আলভান লাইয়েজ জিন (30 কেডিএ) থেকে অনুক্রমিত পেপটাইডগুলির অর্ধেক পেপটাইডের এন-টার্মিনাস-এ পৃথক করা হয়েছিল, যার গড় দৈর্ঘ্য ছিল 25টি অ্যামিনো অ্যাসিড। এনজাইমের কাঠামো একটি সাত-ব্লেডযুক্ত β-প্রপেলার নিয়ে গঠিত যা অনুঘটককে প্ররোচিত করতে তাঁর/টায়ার নির্মূলকে নিযুক্ত করে। এন-টার্মিনাস ডোমেনে উৎসেচকের অনুঘটক হিসাবে সক্রিয় অংশ অন্তর্ভুক্ত থাকে, অন্যদিকে সি-টার্মিনাস ডোমেনে আলভানের সাথে বাঁধাইয়ের জন্য একটি নির্দিষ্টতা রয়েছে, যা এটিকে স্তর-বাঁধাই ডোমেনে পরিণত করে। বাঁধাই ক্ষেত্রটি বিশেষভাবে আলভানকে আবদ্ধ করে, তবে অন্যান্য পলিমারের সাথে আবদ্ধ হয় না। এনজাইমটি সাবস্ট্রেটকে দৃঢ়ভাবে মেনে চলে, যা কোষ-প্রাচীরের মধ্যে আবদ্ধ থাকাকালীন লাইজকে আলভানের উপর কাজ করতে দেয়। এন-টার্মিনাসের মধ্যে, অভ্যন্তরীণ β-শীটের একটি ফাটল আস্তরণ সক্রিয় স্থানটি ধারণ করে। এই অঞ্চলে পাওয়া নির্দিষ্ট অনুঘটক অবশিষ্টাংশগুলি হল আর্গ117, জিএলএন160, টায়ার281 এবং লাইস162। ফাংশন উলভালেস জীবের মধ্যে, উলভান লাইজ পলিস্যাকারাইড আলভানকে অলিগোস্যাকারাইডে রূপান্তরিত করার জন্য কাজ করে। উলভান হল উলভালেসের কোষ-প্রাচীরের অন্যতম প্রধান উপাদান, যা কাঠামোগত সমর্থন এবং অনমনীয়তা প্রদান করে। উৎসেচক হিসাবে, আলভান লাইজের প্রধান কাজ হল অবক্ষয়ের মাধ্যমে আলভান অলিগোস্যাকারাইড গঠনের ক্ষমতা, যা বেশি জলে দ্রবণীয় এবং আণবিক ওজনে ছোট, যা শারীরবৃত্তীয় ক্ষমতা বাড়ানোর অনুমতি দেয়। অলিগোস্যাকারাইডগুলি আরও মনোস্যাকারাইডগুলিতে বিভক্ত হয়। এই ছোট ইউনিটগুলি উলভেলসের মধ্যে কোষ-সংকেত নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম, যা সরাসরি ম্যাক্রো-অ্যালগে বিপাককে প্রভাবিত করে, এমন একটি ব্যবস্থা যা শক্তির উৎস হিসাবে জৈব যৌগগুলির অবক্ষয়ের উপর নির্ভর করে। আলভান লাইয়েজ ছাড়া, আলভেলসের মতো সামুদ্রিক শৈবাল আলভানকে মনোস্যাকারাইডে রূপান্তরিত করতে সক্ষম হবে না, যা কেন্দ্রীয় চিনির বিপাকের মাধ্যমে কার্বোহাইড্রেটকে শক্তিতে রূপান্তরিত করার পূর্বশর্ত। ফিজিওলজিক্যাল ফাংশন উলভান হল সামুদ্রিক শৈবালের কোষ-প্রাচীরে পাওয়া সবচেয়ে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া পলিস্যাকারাইডগুলির মধ্যে একটি। সালফেটেড পলিস্যাকারাইড হিসাবে, সামুদ্রিক শৈবালের মধ্যে আলভানের প্রাচুর্যকে সমুদ্রের মতো আয়নিক পরিবেশে জৈব অভিযোজনের ফলাফল হিসাবে বিবেচনা করা হয়। উলভান কোষ-প্রাচীরের মধ্যে আয়নিক ভারসাম্য নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম, একটি আসমাটিক ফাংশন প্রদর্শন করে যা শৈবাল নির্গমন প্রতিরোধ করে, একটি ক্ষতিকারক প্রক্রিয়া যা শৈবাল তার হাইগ্রোস্কোপিক কাঠামোর কারণে অত্যন্ত সংবেদনশীল। ডি-গ্লুকুরোনিক এবং এল-আইডুরোনিক অ্যাসিড সমন্বিত আলভানের অ্যাসিডিক মেরুদণ্ড থেকে বোঝা যায় যে এই পলিস্যাকারাইড কোষ-প্রাচীরের সংযোগে অবদান রাখে। উলভান সেলুলেস ক্রিয়াকলাপের প্রতিরোধকে সহজতর করে একটি প্রতিরক্ষামূলক ফাংশনও প্রদর্শন করে, যা কোষ প্রাচীরের সামুদ্রিক ব্যাকটেরিয়ার আক্রমণ থেকে সেলুলোজকে রক্ষা করে। তথ্যসূত্র উইকিপিডিয়া স্টুডেন্ট প্রোগ্রাম ইসি 4.2.2