Methionine sulfoxide
મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ એ સૂત્ર CH3S (O) CH2CH2CH (NH2) CO2H સાથેનું કાર્બનિક સંયોજન છે. તે એક એમિનો એસિડ છે જે કુદરતી રીતે થાય છે, જો કે તે અનુવાદ પછી રચાય છે. મેથિઓનાઇનના સલ્ફરનું ઓક્સિડેશન મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ અથવા મેથિઓનાઇન સલ્ફોનમાં પરિણમે છે. સલ્ફર ધરાવતા એમિનો એસિડ મેથિઓનાઇન અને સિસ્ટીન અન્ય એમિનો એસિડની તુલનામાં વધુ સરળતાથી ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. અન્ય એમિનો એસિડના ઓક્સિડેશનથી વિપરીત, મેથિઓનાઇનનું ઓક્સિડેશન એન્ઝાઇમેટિક ક્રિયા દ્વારા ઉલટાવી શકાય છે, ખાસ કરીને ઉત્સેચકોના મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ રિડક્ટેઝ પરિવારમાં ઉત્સેચકો દ્વારા. ત્રણ જાણીતા મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ રિડક્ટેસ એમ. એસ. આર. એ., એમ. એસ. આર. બી. અને એફ. આર. એમ. એસ. આર. છે. મેથિઓનાઇનનું ઓક્સિડેશન બે ડાયસ્ટેરિયોમર્સ મેથિઓનાઇન-એસ-સલ્ફોક્સાઇડ અને મેથિઓનાઇન-આર-સલ્ફોક્સાઇડના મિશ્રણમાં પરિણમે છે, જે અનુક્રમે એમએસઆરએ અને એમએસઆરબી દ્વારા ઘટાડવામાં આવે છે. એમ. એસ. આર. એ. મુક્ત અને પ્રોટીન આધારિત મેથિઓનાઇન-એસ-સલ્ફોક્સાઇડ બંનેને ઘટાડી શકે છે, જ્યારે એમ. એસ. આર. બી. પ્રોટીન આધારિત મેથિઓનાઇન-આર-સલ્ફોક્સાઇડ માટે વિશિષ્ટ છે. એફઆરએમએસઆર, જોકે, મુક્ત મેથિઓનાઇન-આર-સલ્ફોક્સાઇડના ઘટાડાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. થિયોરેડોક્સિન ઉત્સેચકોના કેટલાક મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ રિડક્ટેઝ કુટુંબને ઘટાડીને રિસાયકલ કરવાનું કામ કરે છે, જ્યારે અન્યને મેટાલોથિઓનાઇન દ્વારા ઘટાડી શકાય છે. બાયોકેમિકલ ફંક્શન મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ (મેટ), એમિનો એસિડ મેથિઓનાઇન (મેટ) નું ઓક્સિડાઇઝ્ડ સ્વરૂપ, શરીરની પેશીઓમાં વય સાથે વધે છે, જે કેટલાક લોકો દ્વારા જૈવિક વૃદ્ધત્વમાં ફાળો આપે છે. પેશી પ્રોટીનમાં મેથિઓનાઇન અવશેષોનું ઓક્સિડેશન તેમને ખોટી રીતે ફોલ્ડ કરી શકે છે અથવા અન્યથા તેમને નિષ્ક્રિય બનાવી શકે છે. વિશિષ્ટ રીતે, ઉત્સેચકોનું મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ રિડક્ટેઝ (એમ. એસ. આર.) જૂથ ઓક્સિડાઇઝ્ડ મેથિઓનાઇન અવશેષોના ઉત્સેચકીય ઘટાડા અને સમારકામને ઉત્પ્રેરિત કરવા માટે થિયોરેડોક્સિન સાથે કાર્ય કરે છે. વધુમાં, ઉંદરમાં વૃદ્ધત્વની પેશીઓમાં અને મનુષ્યોમાં વય-સંબંધિત રોગ સાથે જોડાણમાં મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ રિડક્ટેઝ એ (એમ. એસ. આર. એ.) નું સ્તર ઘટે છે. આમ એવું વિચારવાનો તર્ક છે કે માળખું જાળવી રાખીને, એમ. એસ. આર. એ. ના વધેલા સ્તરો અથવા પ્રવૃત્તિ વૃદ્ધત્વના દરને મંદ કરી શકે છે. ખરેખર, ટ્રાન્સજેનિક ડ્રોસોફિલા (ફળની માખીઓ) કે જે મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ રિડક્ટેઝને વધુ પડતી વ્યક્ત કરે છે તે વિસ્તૃત જીવનકાળ દર્શાવે છે. જો કે, ઉંદરમાં એમ. એસ. આર. એ. ની અતિશય અભિવ્યક્તિની અસરો અસ્પષ્ટ હતી. એમ. એસ. આર. એ. સાયટોસોલ અને ઊર્જા ઉત્પન્ન કરતા મિટોકોન્ડ્રિયા બંનેમાં જોવા મળે છે, જ્યાં શરીરના મોટાભાગના અંતર્જાત મુક્ત રેડિકલ ઉત્પન્ન થાય છે. સાયટોસોલ અથવા મિટોકોન્ડ્રિયામાં એમ. એસ. આર. એ. ના સ્તરમાં ટ્રાન્સજેનિક રીતે વધારો થવાથી મોટાભાગના પ્રમાણભૂત આંકડાકીય પરીક્ષણો દ્વારા મૂલ્યાંકન કરવામાં આવેલા જીવનકાળ પર કોઈ નોંધપાત્ર અસર થઈ ન હતી, અને સંભવતઃ સાયટોસોલ-વિશિષ્ટ ઉંદરમાં પ્રારંભિક મૃત્યુ તરફ દોરી ગયું હોઈ શકે છે, જો કે અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવાના વળાંક સૂચવે છે કે મહત્તમ (90 ટકા) અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવામાં થોડો વધારો થયો છે, જેમ કે બોશ્લૂના એક્ઝેક્ટ ટેસ્ટનો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, જે વધુ આત્યંતિક વિવિધતા ચકાસવા માટે રચાયેલ દ્વિપદી પરીક્ષણ છે. મેથિઓનાઇનનું ઓક્સિડેશન એક સ્વીચ તરીકે કામ કરે છે જે E.coli રાઇબોસોમલ પ્રોટીન, L12 જેવી ચોક્કસ પ્રોટીન પ્રવૃત્તિઓને નિષ્ક્રિય કરે છે. મોટા પ્રમાણમાં મેથિઓનાઇન અવશેષો ધરાવતા પ્રોટીન લિપિડ બાયલેયરમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે કારણ કે મેથિઓનાઇન સૌથી વધુ હાઇડ્રોફોબિક એમિનો એસિડમાંનું એક છે. તે મેથિઓનાઇન અવશેષો કે જે જલીય બાહ્ય સંપર્કમાં આવે છે તે ઓક્સિડેશન માટે સંવેદનશીલ હોય છે. ઓક્સિડાઇઝ્ડ અવશેષો સક્રિય સ્થળની આસપાસ ગોઠવાયેલા હોય છે અને પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ દ્વારા આ સ્થળની પહોંચને સુરક્ષિત કરી શકે છે. એકવાર ઓક્સિડાઇઝ થયા પછી, મેથોઓ અવશેષો એન્ઝાઇમ મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ રિડક્ટેઝ દ્વારા મેથિઓનાઇનમાં પાછા ઘટાડવામાં આવે છે. આમ, ઓક્સિડેશન-રિડક્શન ચક્ર થાય છે જેમાં ખુલ્લા મેથિઓનાઇન અવશેષોને ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે (દા. ત., H2O2 દ્વારા) મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ અવશેષોમાં, જે પછીથી ઘટાડવામાં આવે છે. મેથિઓનાઇન (પ્રોટીન) + H2O2 → મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ (પ્રોટીન) + H2O મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડ (પ્રોટીન) + NADPH + H + → મેથિઓનાઇન (પ્રોટીન) + NADP + + H2O એમ પણ જુઓ MSRA (જનીન) MSRB2 એન્ઝાઇમ SEPX1 એન્ઝાઇમ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ મેથિઓનાઇન ઓક્સિડેશન રસાયણશાસ્ત્ર બાયોકેમિસ્ટ્રી ઓર્ગેનિક રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ આલ્ફા-એમિનો એસિડ એમિનો એસિડ ડેરિવેટિવ્ઝ