Bile salt hydrolase
બાઇલ સોલ્ટ હાઇડ્રોલેઝીસ (બી. એસ. એચ.) એ માઇક્રોબાયલ ઉત્સેચકો છે જે પ્રાથમિક પિત્ત એસિડને વિઘટિત કરે છે. તેઓ પિત્ત એસિડ ચયાપચયના પ્રથમ પગલાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે અને માઇક્રોબાયોટા દ્વારા વધુ ફેરફાર માટે પિત્ત એસિડ પૂલ જાળવી રાખે છે. બીએસએચ ઉત્સેચકો યજમાન શરીરવિજ્ઞાન, રોગપ્રતિકારક શક્તિ અને પેથોજેન્સથી રક્ષણ સહિત યજમાન અને સૂક્ષ્મજીવ કાર્યોની શ્રેણીમાં ભૂમિકા ભજવે છે. માળખું પિત્ત ક્ષાર હાઇડ્રોલેઝ એ એન-ટર્મિનલ ન્યુક્લિયોફિલિક હાઇડ્રોલેઝ પરિવારના સભ્યો છે, જે એન-ટર્મિનલ ન્યુક્લિયોફાઇલ અને અનુગામી એમાઇડ બોન્ડ ક્લેવેજ દ્વારા ઓટોકેટાલિટિક સક્રિયકરણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. મોટાભાગના બીએસએચ ઉત્સેચકો હોમોટેટ્રામર્સથી બનેલા હોય છે, જો કે તેઓ હોમોડિમર્સ અને હેટેરોટ્રિમર્સ સહિતના અન્ય સ્વરૂપો ધારણ કરવા માટે જાણીતા છે. તમામ બી. એસ. એચ. માં ઉત્પ્રેરક સી. એસ. 2 ન્યુક્લિયોફાઇલ અવશેષો હોય છે, જે ઉત્સેચકના એન-ટર્મિનસ પર સ્થિત હોય છે. જ્યારે બીએસએચ માળખું અલગ અલગ હોઈ શકે છે, ત્યારે અન્ય એમિનો એસિડ બીએસએચ વહન કરતા બેક્ટેરિયામાં સંરક્ષિત હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. તેમાં એ. આર. જી. 18, એ. એસ. પી. 21, એ. એસ. એન. 82 અને એ. આર. જી. 228 સામેલ છે. પિત્ત એસિડ ચયાપચય વિઘટન સબસ્ટ્રેટ ગુણધર્મો અને વિશિષ્ટતા મનુષ્યોમાં, પ્રાથમિક પિત્ત એસિડનું યકૃતમાં કોલેસ્ટ્રોલમાંથી સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, જે ક્યાં તો કોલિક એસિડ (સી. એ.), ચેનોડોઓક્સિકોલિક એસિડ અથવા ચેનોડોઓક્સિકોલિક એસિડ (સી. ડી. સી. એ.) બનાવે છે. આ પ્રાથમિક પિત્ત એસિડ પછી એમિનો એસિડ ગ્લાયસીન અથવા ટૌરિનમાં સંયોજિત થાય છે અને પિત્તાશયમાં સંગ્રહિત થાય છે. પાચન દરમિયાન, તેઓ મુક્ત થાય છે અને તેમના ડિટર્જન્ટ ગુણધર્મો આહાર લિપિડના ભંગાણમાં મદદ કરે છે. જ્યારે મોટાભાગના પ્રાથમિક પિત્ત એસિડ એન્ટરોહેપેટિક પરિભ્રમણ દ્વારા યકૃતમાં ફરી પ્રસારિત થાય છે, ત્યારે એક નાનો ભાગ જઠરાંત્રિય માર્ગમાં રહે છે, જ્યાં તેઓ બીએસએચ ઉત્સેચકો વહન કરતા બેક્ટેરિયા દ્વારા સુધારવામાં આવે છે. બીએસએચની વિશિષ્ટતા ઉત્સેચકીય માળખાકીય તફાવતો અને એમિનો એસિડની રચનામાં થોડી ભિન્નતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, વધુ બી. એસ. એચ. ને ગ્લાયસીન-સંયોજિત પિત્ત એસિડ માટે પસંદગી હોવાનું માનવામાં આવે છે, જો કે તેમની વિશિષ્ટતાની હદ હજુ સુધી સમજી શકાતી નથી. મિકેનિઝમ ડીકોન્જુગેશન સબસ્ટ્રેટની ઓળખ સાથે શરૂ થાય છે, જેમાં સ્ટીરોઈડ કોર અને ગ્લાયકો-અથવા ટૌરો-એમિનો એસિડનો સમાવેશ થાય છે. ઓળખની ચોક્કસ પદ્ધતિ અજ્ઞાત હોવા છતાં, એવી ધારણા કરવામાં આવી છે કે બીએસએચ તેમના સંયોજિત એમિનો એસિડ દ્વારા સબસ્ટ્રેટને ઓળખે છે. બીએસએચ દ્વારા માન્યતા મળ્યા પછી, લક્ષ્ય પિત્ત એસિડના એમાઇડ બોન્ડ પર સી. આઈ. એસ. 2 દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલા સાથે ડિકોન્જુગેશન શરૂ થાય છે. ત્યારબાદ, એ. એસ. એન. 82 અને એ. એસ. એન. 173 દ્વારા ટેટ્રાહેડ્રલ મધ્યવર્તી રચાય છે અને સ્થિર થાય છે જ્યારે એ. આર. જી. 18 સી. આઈ. એસ. 2 ના એન-ટર્મિનસ પર નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ સલ્ફહાઇડ્રિલને સ્થિર કરે છે. સી. આઈ. એસ. 2 પરના નકારાત્મક ચાર્જને પાણી સાથે ડીએસીલેશન દ્વારા ઉકેલવામાં આવે છે જેથી આખરે ડીકન્જુગેટેડ પ્રાથમિક પિત્ત એસિડ ઉત્પન્ન થાય છે. માઇક્રોબાયલ સંયુગ્મિત પિત્ત એસિડ બીએસએચ પણ એક નવીન કાર્ય કરવા માટે મળી આવ્યા છેઃ પુનઃસંયોજન. ડિકોન્જુગેશનથી વિપરીત, પિત્ત એસિડના પુનઃસંયોજનમાં અસંયુગ્મિત પિત્ત એસિડમાં એમિનો એસિડનો ઉમેરો થાય છે. વધુમાં, માઇક્રોબાયલ પિત્ત એસિડનું જોડાણ ગ્લાયસીન અથવા ટૌરિન સુધી મર્યાદિત નથી. તેના બદલે, મોટાભાગના એમિનો એસિડને અસંયુગ્મિત કરોડરજ્જુમાં સંયોજિત કરી શકાય છે. પિત્ત એસિડના માઇક્રોબાયલ જોડાણની ધારણા ચોક્કસ પિત્ત એસિડના એન્ટિમાઇક્રોબાયલ ગુણધર્મોને વધારવા અથવા ઘટાડવા માટે કરવામાં આવી છે અને અમુક જઠરાંત્રિય રોગોમાં તેમની વિપુલતામાં ફેરફાર થઈ શકે છે, જો કે આંતરડામાં તેમની ચોક્કસ ભૂમિકાઓ સંપૂર્ણપણે સ્પષ્ટ કરવામાં આવી નથી. માનવ શરીરવિજ્ઞાન અને રોગપ્રતિકારક શક્તિ પરની અસરો શરીરવિજ્ઞાન પિત્ત એસિડ ચયાપચયનું એક પરિણામ યજમાન પરની વિવિધ અસરો છે. બી. એસ. એચ. ના કિસ્સામાં, ડીકન્જુગેટેડ પિત્ત એસિડ યજમાન સેલ્યુલર રીસેપ્ટર્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે, આમ યજમાન શરીરવિજ્ઞાનના પાસાઓને બદલી શકે છે. મુખ્ય માનવ સેલ્યુલર રીસેપ્ટર ફર્નેસૉઇડ એક્સ રીસેપ્ટર (એફએક્સઆર) છે, જે પિત્ત એસિડ-સક્રિય ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળ છે, જે પિત્ત એસિડ સંશ્લેષણ અને પરિવહનને નિયંત્રિત કરે છે. સક્રિય થયા પછી, એફ. એક્સ. આર. પિત્ત એસિડ સંશ્લેષણને દબાવી શકે છે અને પિત્ત એસિડ પૂલમાં ફેરફાર કરી શકે છે. બીએસએચ ધરાવતા બેક્ટેરિયા માનવ કોલેસ્ટ્રોલના નીચલા સ્તર સાથે સંકળાયેલા છે કારણ કે તેઓ જે ગૌણ પિત્ત એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે તે એફએક્સઆર એગોનિસ્ટ તરીકે કામ કરે છે અને કોલેસ્ટ્રોલના ઉત્સર્જનને પ્રોત્સાહન આપે છે. બીએસએચ યજમાન ગ્લુકોઝ ચયાપચય, ઊર્જા અને લિપિડ શોષણ પર પણ અસર કરે છે. ટીજીઆર-5 દ્વારા, બીએસએચ યજમાન ગ્લુકોઝ ચયાપચયને નિયંત્રિત કરી શકે છે અને ડાયાબિટીસના દર્દીઓમાં ઇન્સ્યુલિનના સ્તરને ફાયદાકારક રીતે નિયંત્રિત કરે છે. રોગપ્રતિકારક શક્તિ પિત્ત એસિડ ચયાપચય, અને સંગઠન બીએસએચ દ્વારા, આંતરડાના માઇક્રોબાયોટા અને પિત્ત એસિડ પૂલને આકાર આપીને રોગપ્રતિકારક શક્તિને પ્રભાવિત કરે છે. બીએસએચ પિત્ત એસિડ પૂલમાં ફેરફાર કરીને અને અન્ય આંતરડાના બેક્ટેરિયા દ્વારા વધુ ફેરફાર માટે સબસ્ટ્રેટ્સ બનાવીને માઇક્રોબાયોટાને આકાર આપે છે. કારણ કે તેઓ વધુ પિત્ત એસિડના ફેરફાર માટે દ્વારપાળ તરીકે કામ કરે છે, બીએસએચ ડીકન્જુગેટેડ પિત્ત એસિડના ઉત્પાદનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે જેને ગૌણ પિત્ત એસિડમાં સુધારી શકાય છે. ગૌણ પિત્ત એસિડ ઉપર ઉલ્લેખિત પિત્ત એસિડ રીસેપ્ટર્સ, એફએક્સઆર અને ટીજીઆર-5 સાથેની તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા જન્મજાત પ્રતિરક્ષાને પ્રભાવિત કરી શકે છે. એફએક્સઆર અને ટીજીઆર-5 આંતરડાના રોગપ્રતિકારક કોષો જેમ કે મેક્રોફેજ, તેમજ એનકેટી કોષો અને ડેંડ્રાઇટિક કોષો દ્વારા વ્યક્ત થાય છે. એફએક્સઆર બળતરા રોકવામાં ટીએલઆર-9 સાથે ભૂમિકા ભજવે છે તેવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ગૌણ પિત્ત એસિડ ડી. સી. એ. અને એલ. સી. એ. સાથે ટી. જી. આર.-5 ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બળતરાને અટકાવી શકે છે, અને આ પિત્ત એસિડ રીસેપ્ટરનું નુકસાન આંતરડામાં સોજાની સ્થિતિ સાથે સંકળાયેલું છે. પ્રકાર 1 ડાયાબિટીસ જેવી સ્વયંપ્રતિરક્ષા વિકૃતિઓમાં, માઇક્રોબાયોમ વિચલિત થાય છે. આ અસંતુલનને કારણે, આંતરડાની રોગગ્રસ્ત સ્થિતિ પિત્ત એસિડ પૂલ અને વિવિધ બીએસએચ ફિલોટાઇપ્સમાં ફેરફારો સાથે સંકળાયેલી છે. ખાસ કરીને, ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિ ધરાવતા બીએસએચ રોગો સાથે સંકળાયેલા છે જ્યારે મધ્યવર્તી પ્રવૃત્તિ ધરાવતા બીએસએચ તંદુરસ્ત વ્યક્તિઓ સાથે સંકળાયેલા છે. આંતરડાના માઇક્રોબાયોટા બીએસએચ પરની અસરો ગૌણ પિત્ત એસિડ પરિવર્તન માટે મહત્વપૂર્ણ છે, જે આંતરડાના માઇક્રોબાયોટાના વિવિધ સભ્યો દ્વારા કરવામાં આવે છે. આંતરડાના માઇક્રોબાયોમની રચના બી. એસ. એચ. દ્વારા ઉપલબ્ધ કરાયેલ ડીકન્જુગેટેડ પ્રાથમિક પિત્ત એસિડ દ્વારા ભાગમાં આકાર આપવામાં આવે છે. બી. એસ. એચ. ના પ્રાથમિક પિત્ત એસિડના અંતિમ ઉત્પાદનને ગૌણ પિત્ત એસિડમાં ફેરફાર કરવાથી ઘણા શક્તિશાળી એન્ટિમાઇક્રોબાયલ્સ ઉત્પન્ન થાય છે, જે આંતરડાના માઇક્રોબાયોટાને પેથોજેન્સથી સુરક્ષિત કરી શકે છે. ગૌણ પિત્ત એસિડ ડિટર્જન્ટ તરીકે કામ કરે છે અને માઇક્રોબાયલ પટલને વિક્ષેપિત કરે છે, જેમાં કેટલાક પિત્ત એસિડ ગ્રામ પોઝિટિવ જેવા ચોક્કસ પ્રકારના બેક્ટેરિયાને લક્ષ્ય બનાવે છે. પરોક્ષ રીતે, પિત્ત એસિડ જન્મજાત રોગપ્રતિકારક શક્તિને નિયંત્રિત કરીને અથવા આંતરડામાંથી ચોક્કસ બેક્ટેરિયાને બાકાત રાખતી સેલ્યુલર સિગ્નલિંગ મશીનરીને સક્રિય કરીને આંતરડાના માઇક્રોબાયોટાને આકાર આપે છે. બીએસએચની વિવિધતા સામાન્ય રીતે લેક્ટોબેસિલસ, એન્ટરોકોકસ અને બેક્ટેરોઇડ્સ જેવી વિવિધ જાતિઓમાં જોવા મળે છે. હ્યુમન માઇક્રોબાયોમ પ્રોજેક્ટને લગતી તાજેતરની પ્રગતિઓએ માનવ આંતરડામાં જોવા મળતા બીએસએચમાં ચલોની ઓળખ કરવાની મંજૂરી આપી છે. હાલમાં બી. એસ. એચ. ના આઠ જાણીતા ફાયલોટાઇપ્સ છે, જેમાં ચોક્કસ ફાયલોટાઇપ્સ એક જ બેક્ટેરિયલ જીનસમાં જોવા મળે છે. બેક્ટેરિયાની વિવિધ જાતિઓમાં જોવા મળતા બીએસએચમાં વિવિધ સબસ્ટ્રેટની વિશિષ્ટતા હોઈ શકે છે, જે પિત્ત એસિડ પૂલ અને આંતરડાના માઇક્રોબાયોટા પર મહત્વપૂર્ણ અસર કરી શકે છે. પ્રોબાયોટીક્સ જેમ જેમ પ્રોબાયોટીક્સ અને જીવંત બાયોથેરાપ્યુટિક્સ બંને વધુ અદ્યતન બની રહ્યા છે, સારી પ્રોડક્ટ ડિઝાઇન માટે તાણની પસંદગી વધુ જરૂરી બની રહી છે. માનવ સ્વાસ્થ્ય અને આંતરડાના માઇક્રોબાયોટા બંને પર તેમની અસંખ્ય અસરોને કારણે બીએસએચ ઘણીવાર ઉમેદવાર પ્રોબાયોટિક સજીવોમાં જોવા મળે છે. બાયફિડોબેક્ટેરિયા અને લેક્ટોબેસિલી એ બે લોકપ્રિય પ્રોબાયોટિક સજીવો છે, જે બંને બીએસએચ ધરાવે છે. બીએસએચ કોલેસ્ટ્રોલનું સ્તર ઘટાડવામાં અને પિત્ત એસિડને બિનઝેરીકરણ કરવામાં ભૂમિકા ભજવે છે જે ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં આંતરડાને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. પ્રોબાયોટીક્સમાં બીએસએચ ધરાવતા બેક્ટેરિયાના ઉપયોગ સાથેના વર્તમાન મુદ્દાઓમાં જૈવઉપલબ્ધતા અને ડીકન્જુગેટેડ પિત્ત એસિડને સંભવિત ઝેરી ગૌણ પિત્ત એસિડમાં વધુ ફેરફારનો સમાવેશ થાય છે. સંદર્ભો હાઇડ્રોલેસીસ