L-Tryptophan decarboxylase
एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस (ईसी 4.1.1.105) एक एंजाइम है जो सब्सट्रेट एल-ट्रिप्टोफैन द्वारा प्रतिष्ठित है। यह एंजाइम एल-ट्रिप्टोफैन की ट्रिप्टामाइन और कार्बन डाइऑक्साइड के प्रति प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है। एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया नामतः प्रजाति साइलोसाइब क्यूबेन्सिस में होती है, जहाँ एक डिकार्बोक्सिलेस, किनेज और मिथाइलट्रांसफेरेज साइलोसाइबिन को संश्लेषित करने के लिए एक साथ काम करते हैं। वर्गीकरण एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस के लिए एंजाइम कमीशन संख्या ईसी 4.1.1.105 है। अन्य सामान्य नामों में साइलोसाइबिन बायोसिंथेसिस डिकार्बोक्सिलेस और पी. एस. आई. डी शामिल हैं। एन्जाइम संख्या में पहला अंक लाइसेस के रूप में जाने जाने वाले एंजाइमों के वर्ग का प्रतिनिधि है, जो उन्मूलन प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है। दूसरे और तीसरे अंक लाइसेस के उपवर्ग के प्रतिनिधि हैं जिन्हें डीकार्बोक्सिलेस के रूप में जाना जाता है जो कार्बन-कार्बन बंधनों को तोड़ते हैं। अंतिम अंक एंजाइम के विशिष्ट सब्सट्रेट, एल-ट्रिप्टोफैन का प्रतिनिधि है। यह एंजाइम पी. एल. पी.-स्वतंत्र फॉस्फेटिडिलसेरिन डिकार्बोक्सिलेस परिवार का एक हिस्सा है और अन्य बेसिडियोमाइसेट्स कवक के काल्पनिक प्रोटीन की तुलना में सबसे अधिक है। इनमें 60 प्रतिशत समान अमीनो एसिड के साथ फाइबुलोरिजोक्टोनिया एसपी और 52 प्रतिशत समान अमीनो एसिड के साथ मोनिलियोफ्थोरा रोरेरी शामिल हैं। इसी तरह का एक एंजाइम जो एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस से संबंधित नहीं है, उसे ईसी 4.1.1.28 की एंजाइम संख्या के साथ सुगंधित-एल-एमिनो-एसिड डिकार्बोक्सिलेस कहा जाता है। प्रतिक्रिया मार्ग प्रतिक्रिया में पहला कदम एल-ट्रिप्टोफैन का सब्सट्रेट बाइंडिंग है, जो एक कोएंजाइम हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। डिकार्बोक्सिलेस एंजाइम एल-ट्रिप्टोफैन को ट्रिप्टामाइन और कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए दो ऑक्सीजन और एक कार्बन को अलग करके दूसरे चरण में ट्रिप्टामाइन में बदलने में सक्षम है। ट्रिप्टोफैन में एक α-एमिनो समूह, एक α-कार्बोक्जिलिक एसिड समूह और एक साइड चेन इंडोल होता है, जो अणु को ध्रुवीय बनाता है, जबकि ट्रिप्टामाइन में एक इंडोल रिंग संरचना होती है, एक फ्यूज्ड डबल रिंग जिसमें एक पायरोल रिंग होती है, और एक बेंजीन रिंग होती है, जो दो कार्बन साइड चेन द्वारा एक एमिनो समूह से जुड़ी होती है। यह रासायनिक प्रतिक्रिया है जो होती हैः एच + + सी11एच12एन2ओ2 = सीओ2 + सी10एच13एन2 जीव जिनमें एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस पाया जाता है एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस बैक्टीरिया, पौधों और कवक में विशेषता है। साइलोसाइबिन और साइलोसिन का उत्पादन करने वाले कवक अविश्वसनीय विविधता को व्यक्त करते हैं, क्योंकि वे कम से कम आठ वंशों का हिस्सा हैं, जिनमें सैकड़ों प्रजातियां हैं। एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस के लिए विशिष्ट प्रतिक्रिया मार्ग बारह प्रजातियों में वर्णित किया गया है, जिसमें साइलोसाइब क्यूबेन्सिस भी शामिल है, जिसे आमतौर पर जादू मशरूम के रूप में जाना जाता है। साइलोसाइब वंश के सभी कवक में एक अच्छी तरह से परिभाषित, छतरी जैसी टोपी होती है जिसके नीचे गिल और एक स्टीप होता है। साइलोसाइब प्रजातियों की अन्य मुख्य विशेषताओं में बैंगनी-भूरे रंग के प्रजनन बीजाणु, एक वलयाकार की उपस्थिति और संपर्क के साथ नीली चोट शामिल हैं। सभी साइलोसाइब प्रजातियों को सूक्ष्म अपशिष्ट पर भोजन करने के लिए वर्णित किया गया है और ये विभिन्न सतहों पर पाए जाते हैं, जैसे कि शाकाहारी गोबर, घास, जड़ें, लकड़ी और मिट्टी। मनुष्यों के पास कवक पैदा करने वाले इस साइलोसाइबिन को निगलने का एक प्रलेखित इतिहास है। मेक्सिको में 57 प्रजातियाँ पाई जाती हैं, और इनमें से 35 प्रजातियों और नौ किस्मों का उपयोग जातीय समूहों द्वारा किए जाने की सूचना मिली है। कार्य साइलोसाइब क्यूबेन्सिस में, एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस को दो अन्य एंजाइमों के साथ एक बर्तन प्रतिक्रिया में साइलोसाइबिन को जैवसंश्लेषित करने के लिए वर्णित किया गया है। इस प्रक्रिया में ये दो अन्य एंजाइम हैं पी. एस. आई. के., एक एंजाइम जो फॉस्फोट्रांसफर चरण को उत्प्रेरित करता है, और पी. एस. आई. एम., एक एंजाइम जो पुनरावृत्ति एन-मिथाइल स्थानांतरण चरण को उत्प्रेरित करता है। साइलोसाइबिन का जैवसंश्लेषण इस प्रकार होता हैः एल-ट्रिप्टोफैन को पी. एस. आई. डी. → पी. एस. आई. के. फॉस्फोराइलेट्स 4-हाइड्रॉक्सीट्रिप्टामाइन द्वारा 4-हाइड्रॉक्सीट्रिप्टामाइन में डीकार्बोक्सिलेट किया जाता है ताकि नॉरबेओसिस्टिन → पी. एस. आई. एम. बनाया जा सके और फिर प्रक्रियापूर्वक एन, एन-डाइमेथाइलेट्स यौगिक को साइलोसाइबिन उत्पन्न करने के लिए करता है। सक्रिय मेटाबोलाइट, साइलोसिन द्वारा सेरोटोनिन 2ए रिसेप्टर्स (5-एचटी2एआर) उत्तेजना, सेरोटोनर्जिक न्यूरोट्रांसमिशन को बाधित करती है और कवक की इस प्रजाति के विशिष्ट साइकेडेलिक प्रभाव पैदा करती है। एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस, ट्रिप्टामाइन द्वारा निर्मित उत्पाद मनुष्यों के लिए प्रासंगिक है क्योंकि स्तनधारी मस्तिष्क में ट्रिप्टामाइन की बहुत कम सांद्रता होती है; और सेरोटोनिन एक ट्रिप्टामाइन प्राकृतिक व्युत्पन्न है जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की प्रक्रियाओं जैसे नींद, अनुभूति, स्मृति, तापमान विनियमन और व्यवहार को विनियमित करने में शामिल है। इसके विपरीत, ट्रिप्टामाइन के प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले व्युत्पन्न जादू मशरूम (साइलोसाइब क्यूबेन्सिस) में पाए जाते हैं। संरचना एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस अपने मूल रूप में 439 एमिनो एसिड अवशेष लंबे और एक गणना किए गए पी. आई. 5 है। एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस की क्रिस्टल संरचना को अल्फाफोल्ड द्वारा एक ओलिगो-स्टेट मोनोमर के रूप में 91.17% और स्विस-मॉडल के औसत विश्वास के साथ 25.37% के औसत विश्वास के साथ मॉडल और भविष्यवाणी की गई है, लेकिन क्रिस्टल संरचना का वर्णन किया जाना बाकी है। सक्रिय साइट 4-हाइड्रॉक्सी-एल-ट्रिप्टोफैन को एल-ट्रिप्टोफैन के अलावा एंजाइम द्वारा एक सब्सट्रेट के रूप में स्वीकार किया जाता है। इस बाद के मार्ग से ट्रिप्टामाइन के बजाय 4-हाइड्रॉक्सीट्रिप्टामाइन का उत्पादन करने का सुझाव दिया जाता है। इन दोनों यौगिकों का उपयोग साइलोसाइबिन के जैव संश्लेषण में किया जा सकता है। एन्जाइम अन्य कवक और पौधे के सुगंधित अमीनो एसिड डिकार्बोक्सिलेस से अलग है क्योंकि यह एक ऐसे वर्ग से संबंधित है जिसके लिए एल-ट्रिप्टोफैन को पहले सब्सट्रेट के रूप में वर्णित नहीं किया गया है। वर्तमान में, एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस के लिए सक्रिय स्थलों का वर्णन किया जाना बाकी है। साइलोसाइबिन जैवसंश्लेषण की बहु-चरणीय प्रक्रिया और इसके प्रतिबंधित जातिजनित वितरण के कारण, एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस से जुड़े मार्ग को क्षैतिज जीन समूह हस्तांतरण के माध्यम से विकसित करने का सुझाव दिया गया है। साइलोसाइबिन जैवसंश्लेषण (एल-ट्रिप्टोफैन डिकार्बोक्सिलेस सहित) में शामिल जीनों की जातिजनन से पता चलता है कि यह प्रक्रिया पहले लकड़ी-क्षयकारी कवक में विकसित हुई, और फिर साझा पर्यावरणीय दबावों के कारण ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज जीन हस्तांतरण के माध्यम से गोबर-क्षयकारी कवक में विकसित हुई। लकड़ी और गोबर के क्षयकारी कवक में साइलोसाइबिन से तंत्रिका संबंधी प्रभाव यह दर्शाते हैं कि साइलोसाइबिन कीट व्यवहार पर कार्य करने वाला एक पारिस्थितिक मॉड्यूलेटर हो सकता है। यह लकड़ी और गोबर के संसाधनों के लिए दीमक और फल मक्खी के लार्वा जैसे प्रतियोगियों के व्यवहार को बाधित और बाधित करके कवक को लाभान्वित करेगा। अकशेरुकी प्रतियोगी जो विशेष रूप से इससे प्रभावित होंगे वे सामाजिक कीट हैं, जहां न्यूरोट्रांसमीटर की नकल समन्वय को बाधित करेगी। संदर्भ ई. सी. 4.1