Glutaryl-CoA dehydrogenase
گلوٹریل-کو اے ڈی ہائیڈروجنیز (جی سی ڈی ایچ) ایک انزائم ہے جو کروموسوم 19 پر جی سی ڈی ایچ جین کے ذریعے انکوڈ کیا جاتا ہے۔ پروٹین کا تعلق ایسائل-کو اے ڈی ہائیڈروجنیز خاندان (اے سی ڈی) سے ہے۔ یہ ایل-لائسین، ایل-ہائیڈروکسیلیسائن، اور ایل-ٹرپٹوفین میٹابولزم کے انحطاطی راستے میں گلوٹریل-سی او اے کے آکسیڈیٹیو ڈیکاربکسایلیشن کو کروٹونل-سی او اے اور کاربن ڈائی آکسائیڈ میں اتپریرک کرتا ہے۔ یہ الیکٹران ٹرانسفر فلاووپروٹین کو اپنے الیکٹران قبولیت کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ یہ انزائم مائٹوکونڈریل میٹرکس میں 45-کے ڈی ذیلی اکائیوں کے ہوموٹیٹریمر کے طور پر موجود ہے۔ اس جین میں تغیرات کے نتیجے میں میٹابولک ڈس آرڈر گلوٹارک ایسڈوریا ٹائپ 1 ہوتا ہے، جسے گلوٹارک ایسڈیمیا ٹائپ I بھی کہا جاتا ہے۔ اس جین کی متبادل تقسیم کے نتیجے میں نقل کی متعدد قسمیں پیدا ہوتی ہیں۔ ڈھانچہ جی سی ڈی ایچ ٹیٹراہیڈرل سمیٹری والا ایک ٹیٹریمر ہے، جو اسے ڈائمر کے ڈائمر کے طور پر دیکھنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس کی ساخت دیگر اے سی ڈیز سے بہت ملتی جلتی ہے لیکن جی سی ڈی ایچ کا مجموعی پولی پیپٹائڈ فولڈ تین ڈومینز پر مشتمل ہے: ایک الفا ہیلکل بنڈل امینو ٹرمینل ڈومین، وسط میں بیٹا شیٹ ڈومین، اور کاربوکسیل ٹرمینس پر ایک اور الفا ہیلکل ڈومین۔ فلاوین اڈینائن ڈینیوکلیوٹائڈ (ایف اے ڈی) درمیانی بیٹا اسٹرینڈ اور ایک ذیلی یونٹ کے کاربوکسیل ٹرمینل الفا ہیلکس ڈومین اور پڑوسی ذیلی یونٹ کے کاربوکسیل ٹرمینل ڈومین کے درمیان سنگم پر واقع ہے۔ ساخت کے لحاظ سے جی سی ڈی ایچ اور دیگر اے سی ڈی کے درمیان سب سے واضح فرق مونومر کے کاربوکسیل اور امینو ٹرمینل کے علاقے ہیں اور بیٹا اسٹرینڈز 4 اور 5 کے درمیان لوپ میں ہے کیونکہ یہ صرف چار باقیات سے بنا ہے، جبکہ دیگر اے سی ڈی میں بہت زیادہ ہے۔ سبسٹریٹ بائنڈنگ جیب پانی کے تین مالیکیولز کی ایک تار سے بھری ہوتی ہے، جو سبسٹریٹ کے انزائم سے جڑے ہونے پر بے گھر ہو جاتی ہے۔ بائنڈنگ پاکٹ کچھ دیگر اے سی ڈی بائنڈنگ پاکٹس سے بھی چھوٹا ہے کیونکہ یہ متبادل سبسٹریٹس کے لیے جی سی ڈی ایچ کی زنجیر کی لمبائی کی خاصیت کے لیے ذمہ دار ہے۔ جی سی ڈی ایچ جین کو 19p13.2 پر نقشہ بنایا گیا ہے اور اس کی ایکسن گنتی 15 ہے۔ فنکشن GCDH بنیادی طور پر گلوٹریل-CoA سے کروٹونل-CoA اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے آکسیڈیٹیو ڈیکاربوکسیلیشن کے لیے جانا جاتا ہے، جو لائسین، ٹرپٹوفین اور ہائیڈروکسیلیسائن کے مائٹوکونڈریل آکسیکرن میں عام ہے۔ جس طرح سے یہ اس کام کو مکمل کرتا ہے وہ جسمانی، کیمیائی اور الیکٹران منتقلی کے مراحل کی ایک سیریز کے ذریعے ہوتا ہے۔ یہ سب سے پہلے گلوٹریل-کو اے سبسٹریٹ کو انزائم کی آکسیڈائزڈ شکل سے باندھتا ہے اور گلو 370 اتپریرک بیس کے ذریعے سبسٹریٹ کے الفا پروٹون کو خلاصہ کرتا ہے۔ اس کے بعد ہائیڈرائڈ کو سبسٹریٹ کے بیٹا کاربن سے ایف اے ڈی کے این (5) میں منتقل کیا جاتا ہے، جس سے ایف اے ڈی کی 2 ای-کم شدہ شکل حاصل ہوتی ہے۔ اس طرح، یہ Cγ-Cδ بانڈ کو توڑ کر، ایک انزائم سے منسلک انٹرمیڈیٹ، گلوٹاکونیل-CoA کے ڈیکاربوکسایلیشن کی اجازت دیتا ہے، جس کے نتیجے میں ایک ڈائنولیٹ آئن، ایک پروٹون، اور CO2 کی تشکیل ہوتی ہے۔ ڈائنولیٹ انٹرمیڈیٹ کو پروٹونیٹ کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں کروٹونل-سی او اے اور فعال سائٹ سے مصنوعات کی رہائی ہوتی ہے۔ آخر میں، کاروبار کو مکمل کرنے کے لیے ایف اے ڈی کی 2 ای-کم شدہ شکل کو بیرونی الیکٹران قبول کنندہ کے ذریعے دو 1 ای-مراحل میں آکسائڈائز کیا جاتا ہے۔ طبی اہمیت جی سی ڈی ایچ جین میں تغیرات اس کے ذریعے انکوڈ شدہ انزائم میں نقائص کا باعث بن سکتے ہیں جو میٹابولائٹس گلوٹارک ایسڈ اور 3-ہائیڈروکسیگلوٹارک ایسڈ کے ساتھ ساتھ جسمانی سیالوں میں گلوٹریلکارنیٹائن کی تشکیل اور جمع ہونے کا باعث بنتا ہے، جو بنیادی طور پر گلوٹارک ایسڈوریا ٹائپ I، ایک آٹوسومل ریسیسیو میٹابولک ڈس آرڈر کا باعث بنتا ہے۔ اس بیماری کی علامات میں شامل ہیں: میکروسیفلی، شدید انسیفلائٹس جیسے بحران، اسپاسٹیٹی، ڈسٹونیا، کوریواتھیٹوسس، اٹیکسیا، ڈسکینیشیا اور ضعف اور ہر 100,000 افراد میں سے ایک میں عام ہیں۔ GCDH کے کاربوکسیل ٹرمینل میں تغیرات کی سب سے زیادہ شناخت گلوٹارک ایسڈوریا ٹائپ I کے مریضوں میں کی گئی ہے۔ زیادہ خاص طور پر، Ala389Val، Ala389Glu، Thr385Met، Ala377Val، اور Ala377Thr میں تغیرات سبھی اس عارضے سے وابستہ معلوم ہوتے ہیں کیونکہ وہ غیر فعال مونومرز اور/یا ڈائمرز سے الگ ہوتے ہیں۔ تعاملات جی سی ڈی ایچ کو اس کے ساتھ تعامل کرتے ہوئے دیکھا گیا ہے: گلوٹیریل-سی او اے حوالہ جات بیرونی روابط پی ڈی بی-کے بی ہیومن گلوٹیریل-سی او اے ڈی ہائیڈروجنیز، مائٹوکونڈریل ای سی کے لیے پی ڈی بی میں دستیاب تمام ساخت کی معلومات کا ایک جائزہ فراہم کرتا ہے۔