6-phosphogluconolactonase
6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोनेस (ईसी 3.1.1.31,6-पीजीएल, पीजीएलएस, व्यवस्थित नाम 6-फॉस्फो-डी-ग्लुकोनो-1,5-लैक्टोन लैक्टोनोहाइड्रोलेस) सभी जीवों में पाया जाने वाला एक साइटोसोलिक एंजाइम है जो पेंटोज फॉस्फेट मार्ग के ऑक्सीडेटिव चरण में 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोन के 6-फॉस्फोग्लुकोनिक एसिड के हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करता हैः 6-फॉस्फो-डी-ग्लुकोनो-1,5-लैक्टोन + एच2ओ = 6-फॉस्फो-डी-ग्लुकोनेट 6-पीजीएल की तृतीयक संरचना सक्रिय साइट अवशेष के साथ एक α/β हाइड्रोलेज फोल्ड को नियोजित करती है। एन्जाइम की क्रिस्टल संरचना के आधार पर, तंत्र को सक्रिय स्थल में एक हिस्टिडीन अवशेष द्वारा प्रोटॉन हस्तांतरण पर निर्भर होने का प्रस्ताव है। 6. पी. जी. एल. चुनिंदा रूप से δ-6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोन के हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करता है, और γ आइसोमर पर इसकी कोई गतिविधि नहीं होती है। एंजाइम तंत्र 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोन के 6-फॉस्फोग्लुकोनिक एसिड के 6-पीजीएल हाइड्रोलिसिस को ज़ाइलोज़ आइसोमेरेज़ और राइबोज़-5-फॉस्फेट आइसोमेरेज़ के समान O5 रिंग ऑक्सीजन परमाणु में प्रोटॉन हस्तांतरण के माध्यम से आगे बढ़ने का प्रस्ताव दिया गया है। प्रतिक्रिया सी5 एस्टर पर हाइड्रॉक्साइड आयन के हमले के माध्यम से शुरू होती है। एक टेट्राहेड्रल मध्यवर्ती रूप और एस्टर लिंकेज का उन्मूलन एक सक्रिय साइट हिस्टिडीन अवशेष से एक प्रोटॉन के दान से सहायता प्राप्त करता है। प्रोटॉन हस्तांतरण में भाग लेने वाले विशिष्ट अवशेष 2009 तक शोधकर्ताओं से दूर रहे, क्योंकि पिछले संरचनात्मक अध्ययनों ने सक्रिय स्थल में सब्सट्रेट के दो संभावित अनुरूपणों का प्रदर्शन किया, जो O5 रिंग ऑक्सीजन को एक आर्जिनिन या एक हिस्टिडीन अवशेष के निकटवर्ती स्थिति में रखते हैं। आणविक गतिशील अनुकरणों को यह पता लगाने के लिए नियोजित किया गया था कि एक प्रोटॉन को दान करने वाला अवशेष हिस्टिडीन है, और यह कि आर्जिनिन अवशेष केवल नकारात्मक रूप से आवेशित फॉस्फेट समूह के विद्युत स्थिरीकरण में शामिल हैं। एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स का विद्युत स्थिरीकरण उत्पाद कार्बोक्सिलेट और आसपास के ग्लाइसिन अवशेषों के रीढ़ के एमाइन के बीच भी होता है। होमो सेपियन्स में एंजाइम संरचना 6. पी. जी. एल. साइटोसोलिक शारीरिक स्थितियों में एक मोनोमर के रूप में मौजूद है, और ~ 30 के. डी. ए. के कुल आणविक द्रव्यमान के साथ 258 एमिनो एसिड अवशेषों से बना है। एंजाइम की तृतीयक संरचना एक α/β हाइड्रोलेज फोल्ड का उपयोग करती है, जिसमें आठ α-हेलिसेस और पांच 310 हेलिसेस से घिरे समानांतर और विरोधी समानांतर β-शीट दोनों होते हैं। प्रोटीन की तृतीयक संरचना की स्थिरता को एस्पार्टिक एसिड और आर्जिनिन अवशेषों के बीच नमक पुलों के माध्यम से और सुगंधित साइड-चेन स्टैकिंग इंटरैक्शन से प्रबलित किया जाता है। ट्राइपानोसोमा ब्रुसी से अलग किए गए 6-पीजीएल को गैर-उत्प्रेरक भूमिका में जेडएन2 + आयन के साथ बांधते हुए पाया गया था, लेकिन यह थर्मोटोगा मारिटिमा और विब्रियो हैजा सहित अन्य जीवों में नहीं देखा गया है। जैविक कार्य 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोनेस 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोन के 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोन एसिड में परिवर्तन को उत्प्रेरित करता है, दोनों पेंटोज फॉस्फेट मार्ग के ऑक्सीडेटिव चरण में मध्यवर्ती होते हैं, जिसमें ग्लूकोज को रिबूलोज 5-फॉस्फेट में परिवर्तित किया जाता है। पेंटोज फॉस्फेट मार्ग का ऑक्सीडेटिव चरण CO2 छोड़ता है और इसके परिणामस्वरूप NADP + से NADPH के दो समकक्ष उत्पन्न होते हैं। अंतिम उत्पाद, रिबूलोज़ 5-फॉस्फेट, को न्यूक्लियोटाइड्स, ए. टी. पी. और कोएंज़ाइम ए सहित जैव अणुओं को संश्लेषित करने के लिए पेंटोज़ फॉस्फेट मार्ग के गैर-ऑक्सीडेटिव चरण के दौरान जीव द्वारा आगे संसाधित किया जाता है। पेंटोज फॉस्फेट मार्ग में 6-पीजीएल से पहले का एंजाइम, ग्लूकोज-6-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज, विशेष रूप से 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोन का δ-आइसोमर बनाता है। हालांकि, यदि जमा किया जाता है, तो यह यौगिक अधिक स्थिर γ-रूप में आइसोमेराइज़ करने के लिए इंट्रामोलिकुलर पुनर्व्यवस्था से गुजर सकता है, जिसे 6 पीजीएल द्वारा हाइड्रोलाइज़ नहीं किया जा सकता है और पेंटोज़ फॉस्फेट मार्ग के गैर-ऑक्सीडेटिव चरण तक जारी नहीं रखा जा सकता है। 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोन के δ-आइसोमर को जल्दी से हाइड्रोलाइज करके, 6-पीजीएल इसके संचय और बाद में γ-आइसोमर के गठन को रोकता है, जो कोशिका के लिए उपलब्ध ग्लूकोज संसाधनों की बर्बादी होगी। 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोन इंट्रासेल्युलर न्यूक्लियोफाइल्स के हमले के लिए भी अतिसंवेदनशील है, जिसका प्रमाण ई. कोलाई में व्यक्त किए गए उनके-टैग किए गए प्रोटीन के α-N-6-फॉस्फोग्लुकोनोयलेशन से मिलता है, और 6-PGL द्वारा 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोन का कुशल हाइड्रोलिसिस लैक्टोन के संचय और लैक्टोन मध्यवर्ती और कोशिका के बीच होने वाली परिणामी विषाक्त प्रतिक्रियाओं को रोकता है। रोग की प्रासंगिकता मलेरिया परजीवी प्लाज्मोडियम बर्गेई और प्लाज्मोडियम फाल्सीपेरम को एक द्वि-कार्यात्मक एंजाइम को व्यक्त करने के लिए दिखाया गया है जो ग्लूकोज-6-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज और 6-फॉस्फोग्लुकोनोलेक्टोनेस गतिविधि दोनों को प्रदर्शित करता है, जिससे यह पेंटोज फॉस्फेट मार्ग के पहले दो चरणों को उत्प्रेरित करने में सक्षम होता है। इस द्वि-कार्यात्मक एंजाइम की पहचान मलेरिया परजीवियों के लिए एक मादक लक्ष्य के रूप में की गई है, और छोटे अणु अवरोधकों की उच्च-प्रवाह क्षमता जांच के परिणामस्वरूप नए यौगिकों की खोज हुई है जिन्हें संभावित रूप से शक्तिशाली मलेरिया रोधी में परिवर्तित किया जा सकता है। संदर्भ बाहरी लिंक ईसी 3.1.1