Bile salt hydrolase
पित्त लवण हाइड्रोलेस (बी. एस. एच.) सूक्ष्मजीव एंजाइम हैं जो प्राथमिक पित्त एसिड को विघटित करते हैं। वे पित्त अम्ल चयापचय के पहले चरण को उत्प्रेरित करते हैं और माइक्रोबायोटा द्वारा आगे के संशोधन के लिए पित्त अम्ल पूल को बनाए रखते हैं। बीएसएच एंजाइम मेजबान शरीर विज्ञान, प्रतिरक्षा और रोगजनकों से सुरक्षा सहित मेजबान और सूक्ष्मजीव कार्यों की एक श्रृंखला में भूमिका निभाते हैं। संरचना पित्त लवण हाइड्रोलेस एन-टर्मिनल न्यूक्लियोफिलिक हाइड्रोलेस परिवार के सदस्य हैं, जो एक एन-टर्मिनल न्यूक्लियोफाइल और बाद में एमाइड बंधन दरार द्वारा स्व-उत्प्रेरक सक्रियण की विशेषता है। अधिकांश बीएसएच एंजाइम होमोटेट्रैमर से बने होते हैं, हालांकि वे होमोडिमर और हेटेरोट्राइमर सहित अन्य रूपों को ग्रहण करने के लिए जाने जाते हैं। सभी बीएसएच में एक उत्प्रेरक सिस2 न्यूक्लियोफाइल अवशेष होता है, जो एंजाइम के एन-टर्मिनस पर स्थित होता है। जबकि बीएसएच संरचना भिन्न हो सकती है, अन्य अमीनो एसिड को बीएसएच-ले जाने वाले बैक्टीरिया में संरक्षित दिखाया गया है। इनमें ए. आर. जी. 18, ए. एस. पी. 21, ए. एस. एन 82 और ए. आर. जी. 228 शामिल हैं। पित्त अम्ल चयापचय अपघटन उपस्तर गुण और विशिष्टता मनुष्यों में, प्राथमिक पित्त अम्ल को यकृत में कोलेस्ट्रॉल से संश्लेषित किया जाता है जिससे या तो कोलिक अम्ल (सी. ए.), चेनोडॉक्सीकोलिक अम्ल या चेनोडॉक्सीकोलिक अम्ल (सी. डी. सी. ए.) बनता है। इन प्राथमिक पित्त एसिड को फिर एमिनो एसिड ग्लाइसिन या टॉरिन में संयुग्मित किया जाता है और पित्ताशय की थैली में संग्रहीत किया जाता है। पाचन के दौरान, वे छोड़े जाते हैं और उनके डिटर्जेंट गुण आहार लिपिड के टूटने में सहायता करते हैं। जबकि अधिकांश प्राथमिक पित्त एसिड एंटरोहेपेटिक परिसंचरण के माध्यम से यकृत में पुनः प्रसारित होते हैं, एक छोटा सा हिस्सा गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में रहता है, जहां वे बीएसएच एंजाइम ले जाने वाले बैक्टीरिया द्वारा संशोधित होते हैं। बी. एस. एच. विशिष्टता को एंजाइमेटिक संरचनात्मक अंतर और एमिनो एसिड संरचना में मामूली भिन्नताओं द्वारा निर्धारित किया जाता है। सामान्य तौर पर, अधिक बीएसएच को ग्लाइसिन-संयुग्मित पित्त एसिड के लिए प्राथमिकता माना जाता है, हालांकि उनकी विशिष्टता की सीमा को अभी तक समझा नहीं जा सकता है। तंत्र विघटन सब्सट्रेट की पहचान के साथ शुरू होता है, जिसमें एक स्टेरॉयड कोर और एक ग्लाइको-या टौरो-एमिनो एसिड होता है। जबकि पहचान का सटीक तंत्र अज्ञात है, यह परिकल्पना की गई है कि बीएसएच अपने संयुग्मित एमिनो एसिड द्वारा सब्सट्रेट को पहचानते हैं। बी. एस. एच. द्वारा पहचाने जाने पर, विच्छेदन लक्ष्य पित्त अम्ल के एमाइड बंधन पर सी. आई. एस. 2 द्वारा एक न्यूक्लियोफिलिक हमले के साथ शुरू होता है। इसके बाद, ए. एस. एन. 82 और ए. एस. एन. 173 द्वारा एक टेट्राहेड्रल मध्यवर्ती का गठन और स्थिरीकरण किया जाता है, जबकि ए. आर. जी. 18 सी. आई. एस. 2 के एन-टर्मिनस पर एक नकारात्मक-आवेशित सल्फहाइड्रिल को स्थिर करता है। सी. आई. एस. 2 पर ऋणात्मक आवेश को अंत में एक विघटित प्राथमिक पित्त अम्ल का उत्पादन करने के लिए पानी के साथ विच्छेदन द्वारा हल किया जाता है। माइक्रोबियल संयुग्मित पित्त एसिड बी. एस. एच. को भी एक नया कार्य करने के लिए पाया गया हैः पुनः संयोजन। विच्छेदन के विपरीत, पित्त अम्ल पुनर्संयोजन में एक असंयुग्मित पित्त अम्ल में अमीनो अम्ल को जोड़ना शामिल है। इसके अतिरिक्त, सूक्ष्मजीव पित्त अम्ल संयुग्मन ग्लाइसिन या टॉरिन तक सीमित नहीं है। इसके बजाय, अधिकांश अमीनो एसिड को एक असंयुग्मित रीढ़ की हड्डी में संयुग्मित किया जा सकता है। पित्त एसिड के माइक्रोबियल संयुग्मन की परिकल्पना कुछ पित्त एसिड के रोगाणुरोधी गुणों को बढ़ाने या कम करने के लिए की गई है और कुछ गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोगों में उनकी प्रचुरता में बदलाव किया जा सकता है, हालांकि आंत में उनकी सटीक भूमिकाओं को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। मानव शरीर विज्ञान और प्रतिरक्षा पर प्रभाव शरीर विज्ञान पित्त अम्ल चयापचय का एक परिणाम पोषक पर विभिन्न प्रकार के प्रभाव हैं। बीएसएच के मामले में, विघटित पित्त एसिड मेजबान सेलुलर रिसेप्टर्स के साथ बातचीत कर सकते हैं, इस प्रकार मेजबान शरीर विज्ञान के पहलुओं को बदल सकते हैं। एक प्रमुख मानव सेलुलर रिसेप्टर फ़ार्नेसॉइड एक्स रिसेप्टर (एफएक्सआर) है, जो एक पित्त एसिड-सक्रिय प्रतिलेखन कारक है, जो पित्त एसिड संश्लेषण और परिवहन को नियंत्रित करता है। सक्रिय होने पर, एफ. एक्स. आर. पित्त अम्ल संश्लेषण को दबा सकता है और पित्त अम्ल पूल को बदल सकता है। बीएसएच वाले बैक्टीरिया कम मानव कोलेस्ट्रॉल के स्तर से जुड़े होते हैं क्योंकि उनके द्वारा उत्पादित द्वितीयक पित्त एसिड एफएक्सआर एगोनिस्ट के रूप में कार्य करते हैं और कोलेस्ट्रॉल उत्सर्जन को बढ़ावा देते हैं। बीएसएच का मेजबान ग्लूकोज चयापचय, ऊर्जा और लिपिड अवशोषण पर भी प्रभाव पड़ता है। टी. जी. आर.-5 के माध्यम से, बी. एस. एच. मेजबान ग्लूकोज चयापचय को नियंत्रित कर सकते हैं और मधुमेह रोगियों में इंसुलिन के स्तर को लाभकारी रूप से नियंत्रित करने के लिए दिखाया गया है। प्रतिरक्षा पित्त अम्ल चयापचय, और बीएसएच के सहयोग से, आंत माइक्रोबायोटा और पित्त अम्ल पूल को आकार देकर प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रभावित करता है। बीएसएच पित्त एसिड पूल को बदलकर और अन्य आंत बैक्टीरिया द्वारा आगे के संशोधन के लिए सब्सट्रेट बनाकर माइक्रोबायोटा को आकार देते हैं। क्योंकि वे आगे पित्त अम्ल संशोधन के लिए द्वारपाल के रूप में कार्य करते हैं, बीएसएच डीकॉन्जुगेटेड पित्त एसिड के उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जिन्हें द्वितीयक पित्त एसिड में संशोधित किया जा सकता है। द्वितीयक पित्त अम्ल ऊपर वर्णित पित्त अम्ल रिसेप्टर्स, एफ. एक्स. आर. और टी. जी. आर.-5 के साथ अपनी अंतःक्रियाओं के माध्यम से जन्मजात प्रतिरक्षा को प्रभावित कर सकते हैं। एफएक्सआर और टीजीआर-5 आंतों की प्रतिरक्षा कोशिकाओं जैसे मैक्रोफेज, साथ ही एनकेटी कोशिकाओं और डेंड्राइटिक कोशिकाओं द्वारा व्यक्त किए जाते हैं। एफ. एक्स. आर. को सूजन को रोकने में टी. एल. आर.-9 के साथ एक भूमिका निभाते हुए दिखाया गया है। द्वितीयक पित्त एसिड डी. सी. ए. और एल. सी. ए. के साथ टी. जी. आर.-5 अंतःक्रिया सूजन को रोक सकती है, और इस पित्त एसिड रिसेप्टर का नुकसान आंत में सूजन की स्थिति से जुड़ा होता है। टाइप 1 मधुमेह जैसे ऑटोइम्यून विकारों में, माइक्रोबायोम परेशान होता है। इस असंतुलन के कारण, आंत की एक रोगग्रस्त स्थिति पित्त एसिड पूल और विभिन्न बीएसएच फाइलोटाइप में परिवर्तन से जुड़ी होती है। विशेष रूप से, उच्च गतिविधि वाले बीएसएच रोगों से जुड़े होते हैं जबकि मध्यवर्ती गतिविधि वाले बीएसएच स्वस्थ व्यक्तियों से जुड़े होते हैं। आंत माइक्रोबायोटा बी. एस. एच. पर प्रभाव द्वितीयक पित्त अम्ल परिवर्तनों के लिए महत्वपूर्ण हैं, जो आंत माइक्रोबायोटा के विभिन्न सदस्यों द्वारा किए जाते हैं। आंत के माइक्रोबायोम की संरचना को बीएसएच द्वारा उपलब्ध कराए गए असंयुग्मित प्राथमिक पित्त एसिड द्वारा आंशिक रूप से आकार दिया जाता है। बी. एस. एच. के प्राथमिक पित्त अम्ल के अंतिम उत्पाद को द्वितीयक पित्त अम्ल में परिवर्तित करने से कई शक्तिशाली रोगाणुरोधी पैदा होते हैं, जो आंत के सूक्ष्मजीव को रोगजनकों से बचा सकते हैं। द्वितीयक पित्त एसिड डिटर्जेंट के रूप में कार्य करते हैं और सूक्ष्मजीव झिल्ली को बाधित करते हैं, कुछ पित्त एसिड ग्राम पॉजिटिव जैसे विशिष्ट प्रकार के बैक्टीरिया को लक्षित करते हैं। अप्रत्यक्ष रूप से, पित्त एसिड जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली को विनियमित करके या आंत से कुछ बैक्टीरिया को बाहर करने वाली सेलुलर सिग्नलिंग मशीनरी को सक्रिय करके आंत के माइक्रोबायोटा को आकार देते हैं। विविधता वाले बीएसएच आमतौर पर लैक्टोबैसिलस, एंटरोकोकस और बैक्टेरॉइड्स जैसी विभिन्न प्रजातियों में पाए जाते हैं। ह्यूमन माइक्रोबायोम प्रोजेक्ट से संबंधित हालिया प्रगति ने मानव आंत में पाए जाने वाले बीएसएच में वैरिएंट की पहचान करने की अनुमति दी है। वर्तमान में बी. एस. एच. के आठ ज्ञात जाति-प्रकार हैं, जिनमें कुछ जाति-प्रकार एकल जीवाणु वंश में पाए जाते हैं। बैक्टीरिया के विभिन्न वंशों में पाए जाने वाले बीएसएच में अलग-अलग सब्सट्रेट विशिष्टता हो सकती है, जो पित्त एसिड पूल और आंत के माइक्रोबायोटा पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है। प्रोबायोटिक्स जैसे-जैसे प्रोबायोटिक्स और लाइव बायोथेरेप्यूटिक्स दोनों अधिक उन्नत होते जा रहे हैं, अच्छे उत्पाद डिजाइन के लिए तनाव चयन अधिक आवश्यक होता जा रहा है। मानव स्वास्थ्य और आंत माइक्रोबायोटा दोनों पर उनके असंख्य प्रभावों के कारण बीएसएच अक्सर उम्मीदवार प्रोबायोटिक जीवों में पाए जाते हैं। बिफिडोबैक्टीरिया और लैक्टोबैसिली दो लोकप्रिय प्रोबायोटिक जीव हैं, जिनमें से दोनों में बीएसएच होता है। बी. एस. एच. कोलेस्ट्रॉल के स्तर को कम करने और पित्त एसिड को विषमुक्त करने में भूमिका निभाते हैं जो उच्च सांद्रता में आंत को नुकसान पहुंचा सकते हैं। प्रोबायोटिक्स में बीएसएच युक्त बैक्टीरिया के उपयोग के साथ वर्तमान मुद्दों में जैव उपलब्धता और संभावित विषाक्त माध्यमिक पित्त एसिड में विघटित पित्त एसिड का आगे संशोधन शामिल है। संदर्भ हाइड्रोलेस