Methylmalonyl-CoA mutase
মিথাইলম্যালোনিল-কোএ মিউটেজ (, এমসিএম), মাইটোকন্ড্রিয়াল, যা মিথাইলম্যালোনিল-কোএ আইসোমেরেজ নামেও পরিচিত, একটি প্রোটিন যা মানুষের মধ্যে এমইউটি জিন দ্বারা এনকোড করা হয়। এই ভিটামিন বি12-নির্ভর উৎসেচক মানুষের মধ্যে মিথাইলম্যালোনিল-কোএ-এর আইসোমেরাইজেশনকে সাক্সিনিল-কোএ-তে অনুঘটক করে। এম. ইউ. টি জিনের পরিবর্তনে বিভিন্ন ধরনের মিথাইলমালোনিক অ্যাসিডুরিয়া হতে পারে। 1955 সালে ইঁদুরের লিভার এবং ভেড়ার কিডনিতে এম. সি. এম প্রথম শনাক্ত করা হয়। এর সুপ্ত আকারে, এর দৈর্ঘ্য 750 অ্যামিনো অ্যাসিড। মাইটোকন্ড্রিয়ায় প্রবেশের পর, প্রোটিনের এন-টার্মিনাসের 32টি অ্যামিনো অ্যাসিড মাইটোকন্ড্রিয়াল লিডার সিকোয়েন্সকে বিভক্ত করা হয়, যা সম্পূর্ণরূপে প্রক্রিয়াজাত মনোমার গঠন করে। মনোমাররা তারপর হোমোডিমারগুলিতে সংযুক্ত হয় এবং অ্যাডোসিবিএলকে (প্রতিটি মনোমার সক্রিয় সাইটের জন্য একটি) বেঁধে চূড়ান্ত, সক্রিয় হোলোএনজাইম ফর্ম গঠন করে। কাঠামো জিন এম. ইউ. টি জিন <আই. ডি1>-এর ক্রোমোজোমের অবস্থানে অবস্থিত এবং 35 কে. বি-র বেশি বিস্তৃত 13টি এক্সোন নিয়ে গঠিত। প্রোটিন পরিপক্ক উৎসেচক হল এন-টার্মিনাল সিওএ বাইন্ডিং ডোমেন এবং সি-টার্মিনাল কোবালামিন-বাইন্ডিং ডোমেন সহ একটি হোমোডিমার। মিথাইলম্যালোনিল-কোএ মিউটেজের কার্যকারিতা কিডনিতে উচ্চ ঘনত্বে, হৃৎপিণ্ড, ডিম্বাশয়, মস্তিষ্ক, পেশী এবং যকৃতে মধ্যবর্তী ঘনত্বে এবং প্লীহার কম ঘনত্বে প্রকাশ পায়। এই উৎসেচকটি কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র (সি. এন. এস) জুড়ে পাওয়া যায়। এমসিএম মাইটোকন্ড্রিয়ায় থাকে, যেখানে শাখা-শৃঙ্খল অ্যামিনো অ্যাসিড আইসোলেউসিন এবং ভ্যালাইন, পাশাপাশি মেথিওনিন, থ্রেওনিন, থাইমিন এবং বিজোড়-শৃঙ্খল ফ্যাটি অ্যাসিড সহ বেশ কয়েকটি পদার্থ মিথাইলম্যালনেট সেমিয়ালডিহাইড (এমএমএলএসএ) বা প্রোপিওনিল-কোএ (পিআর-কোএ) এর মাধ্যমে একটি সাধারণ যৌগ-মিথাইলম্যালোনিল-কোএ (এমএমএল-কোএ)-তে বিপাক করা হয়। এমসিএম এল-মিথাইলমালোনিল-সিওএ থেকে সাক্সিনিল-সিওএ-তে বিপরীতমুখী আইসোমারাইজেশনকে অনুঘটক করে, যার জন্য কোফ্যাক্টর হিসাবে অ্যাডেনোসিলকোবালামিন (অ্যাডোসিবিএল) আকারে কোবালামিনের (ভিটামিন বি12) প্রয়োজন হয়। প্রোপিওনেট ক্যাটাবলিজমের একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হিসাবে, বিজোড়-শৃঙ্খল ফ্যাটি অ্যাসিড, অ্যামিনো অ্যাসিড ভ্যালাইন, আইসোলেউসিন, মেথিওনিন এবং থ্রেওনিন এবং কোলেস্টেরলের অবক্ষয়ের জন্য এই প্রতিক্রিয়া প্রয়োজন, এই অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির ভাঙ্গন থেকে বিপাকীয় পদার্থগুলিকে ট্রাইকার্বক্সিলিক অ্যাসিড চক্রে প্রবাহিত করে। মিথাইলম্যালোনিল-কোএ মিউটেজ নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করেঃ মিথাইলম্যালোনিল-কোএ মিউটেজের স্তর, মিথাইলম্যালোনিল-কোএ, প্রাথমিকভাবে প্রোপিওনিল-কোএ থেকে উদ্ভূত হয়, যা আইসোলিউসিন, ভ্যালিন, থ্রেওনিন, মেথিওনিন, থাইমিন, কোলেস্টেরল বা অড-চেইন ফ্যাটি অ্যাসিডের ক্যাটাবোলিজম এবং পরিপাক থেকে গঠিত একটি পদার্থ। এনজাইমের পণ্য, সাক্সিনিল-কোএ, ট্রাইকার্বক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের একটি মূল অণু। ক্লিনিকাল তাৎপর্য এই উৎসেচকের অভাব বিপাকের একটি উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত ব্যাধি, মিথাইলমালোনিল-কোএ মিউটেজের ঘাটতির জন্য দায়ী, যা মিথাইলমালোনিক অ্যাসিডেমিয়ার অন্যতম কারণ (মিথাইলমালোনিক অ্যাসিডুরিয়া বা এমএমএ নামেও পরিচিত)। এমএমএ হল একটি অটোসোমাল রিসেসিভ উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত বিপাকের জন্মগত ত্রুটি, যা শৈশবে বমি, অলসতা, গভীর কেটোঅ্যাসিডোসিস, হাইপারঅ্যামোনেমিয়া এবং প্যানসিটোপেনিয়ার পুনরাবৃত্ত পর্ব দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং প্রাথমিক মৃত্যুর কারণ হতে পারে। জটিলতাগুলির মধ্যে রয়েছে কার্ডিওমায়োপ্যাথি, বিপাকীয় স্ট্রোক, প্যানক্রিটাইটিস এবং প্রগতিশীল রেনাল ব্যর্থতা। হয় জিনের মিউটেশন (মিথাইলম্যালোনিল-কোএ মিউটেজকে এনকোড করে), অথবা এম. এম. এ. এ (মিথাইলম্যালোনিল-কোএ মিউটেজ, এম. এম. এ. প্রোটিনের একটি চেপারোন প্রোটিনকে এনকোড করে) মিথাইলম্যালোনিল অ্যাসিডেমিয়ার কারণ হতে পারে। এম. ইউ. টি-তে রূপান্তরগুলি এম. ইউ. টি0 (অতিরিক্ত এ. ডি. ও. সি. বি. এল-এর উপস্থিতিতেও কোনও ক্রিয়াকলাপ প্রদর্শন করে না), বা এম. ইউ. টি1 (অতিরিক্ত এ. ডি. ও. সি. বি. এল-এর উপস্থিতিতে খুব কম ক্রিয়াকলাপ প্রদর্শন করে) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। এম. ইউ. টি-র অর্ধেকেরও বেশি মিউটেশন হল মিসসেন্স মিউটেশন, যেখানে ননসেন্স মিউটেশন একটি উল্লেখযোগ্য অবশিষ্ট ভগ্নাংশ (প্রায় 14 শতাংশ) নিয়ে গঠিত। এম. এম. এ-র সাধারণ চিকিৎসা পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে লিভার ট্রান্সপ্লান্ট বা লিভার ও কিডনি ট্রান্সপ্লান্ট, যা মিথাইল্মালোনিক অ্যাসিডেমিয়ার রেনাল রোগের বিরুদ্ধে লড়াই করে। যাইহোক, একটি সফল অস্ত্রোপচারের পরেও ক্ষতিকারক স্নায়বিক প্রভাব রোগীদের আক্রান্ত করতে পারে। মনে করা হয় যে এটি কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র জুড়ে মিথাইলম্যালোনিল-কোএ মিউটেজের ব্যাপক উপস্থিতির কারণে হয়েছে। এনজাইমের কার্যকারিতা হ্রাসের কারণে, সি. এন. এস-এ স্তর স্তর তৈরি হয়। স্তর, এল-মিথাইলম্যালোনিল-কোএ হাইড্রোলাইজ হয়ে মিথাইলম্যালনেট (মিথাইলম্যালোনিক অ্যাসিড) গঠন করে, যা একটি নিউরোটক্সিক ডাইকার্বক্সিলিক অ্যাসিড, যা রক্ত-মস্তিষ্কের প্রতিবন্ধকতার দুর্বল ডাইকার্বক্সিলিক অ্যাসিড পরিবহন ক্ষমতার কারণে, সিএনএস-এর মধ্যে কার্যকরভাবে আটকা পড়ে, যার ফলে স্নায়বিক দুর্বলতা দেখা দেয়। এই প্রভাবগুলির বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য পেরিওপরেটিভ অ্যান্টি-ক্যাটাবলিক শাসন এবং কোনও ডায়েট বন্ধ করার পরামর্শ দেওয়া হয় না। মুরিন মডেলটি এমএমএর প্রভাব এবং সম্ভাব্য চিকিৎসা পদ্ধতি অধ্যয়নের একটি পর্যাপ্ত এবং সঠিক উপায় হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে। প্রক্রিয়া এম. সি. এম প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি অ্যাডোবি12-এর সি-কো (III) বন্ধনের সমজাতীয় বিভাজন দিয়ে শুরু হয়, সি এবং কো পরমাণুগুলি প্রতিটি একটি করে ইলেকট্রন অর্জন করে যা বিভক্ত ইলেক্ট্রন জোড়া বন্ধন গঠন করে। অতএব, কো-আয়নটি তার কো (III) এবং কো (II) জারণ অবস্থার মধ্যে ওঠানামা করে [দুটি অবস্থা বর্ণালীবীক্ষণিকভাবে পৃথকযোগ্যঃ কো (III) হল লাল এবং ডায়াম্যাগনেটিক (কোনও অযুগ্ম ইলেকট্রন নেই), যেখানে কো (II) হল হলুদ এবং প্যারাম্যাগনেটিক (অযুগ্ম ইলেকট্রন)]। অতএব, অনুঘটক প্রক্রিয়ায় সহ-উৎসেচক বি-12-এর ভূমিকা হল একটি মুক্ত মূলকের বিপরীতমুখী উৎসেচক। সি-কো (III) বন্ধন দুর্বল, একটি বিচ্ছিন্নতা শক্তি = 109 কেজে/মোল সহ, এবং এনজাইমের সাথে স্টেরিক মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে আরও দুর্বল বলে মনে হয়। ধাতব-কার্বন বন্ধনের উপস্থিতির মতো জীববিজ্ঞানেও সমজাতীয় প্রতিক্রিয়া অস্বাভাবিক। মিথাইলমালোনিল-কোএ মিউটেজ অ্যাডেনোসিলকোবালামিন-নির্ভর উৎসেচকের আইসোমেরেজ উপপরিবারের একটি সদস্য। উপরন্তু, এটি একটি 'ডিএমবি-অফ'/'হিজ-অন' এনজাইম হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। এটি মিথাইলম্যালোনিল সিওএ-র সক্রিয় স্থানে অ্যাডোসিবিএল কোফ্যাক্টরের প্রকৃতিকে বোঝায়। অ্যাডোসিবিএল একটি কেন্দ্রীয় কোবাল্ট-ধারণকারী কোরিন বলয়, একটি উপরের অক্ষীয় লিগ্যান্ড (β-অক্ষীয় লিগ্যান্ড) এবং একটি নিম্ন অক্ষীয় লিগ্যান্ড (α-অক্ষীয় লিগ্যান্ড) নিয়ে গঠিত। মিথাইলম্যালোনিল-কোএ মিউটেজে, β-অক্ষীয় লিগ্যান্ড 5 '-ডিওক্সি-5'-অ্যাডেনোসিন বিপরীতভাবে বিচ্ছিন্ন হয়ে ডিওক্সিয়াডেনোসিল র্যাডিকেল তৈরি করে। α-অক্ষীয় লিগ্যান্ড 5,6-ডাইমিথাইলবেঞ্জিমিডাজোল (ডিএমবি) ডিএমবির পরিবর্তে ('ডিএমবি-অফ'/'হিজ-অন' স্বরলিপির কারণ) কো-এর সাথে হিস্টিডিন-610 বন্ধনে সক্ষম করার জন্য সক্রিয় সাইটটি সংগঠিত করার সাথে জড়িত। হিস্টিডিন-610 অবশিষ্টাংশের বন্ধন 1012 গুণক দ্বারা হোমোলাইটিক β-অক্ষীয় লিগ্যান্ড-সহ বন্ধন ভাঙার হার বাড়ায়। মিথাইলম্যালোনিল-কোএ মিউটেজের অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ অবশিষ্টাংশগুলির মধ্যে রয়েছে হিস্টিডাইন-244, যা স্তরের কাছে একটি সাধারণ অ্যাসিড হিসাবে কাজ করে এবং মৌলিক প্রজাতিগুলিকে অক্সিজেন জড়িত পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া থেকে রক্ষা করে, গ্লুটামেট-370, যার হাইড্রোজেন বন্ধন β-অক্ষীয় লিগ্যান্ডের রাইবোজের 2 '-OH গ্রুপের সাথে β-অক্ষীয় লিগ্যান্ড র্যাডিকাল প্রজাতি এবং স্তরের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বাধ্য করে এবং টাইরোসিন-89 যা প্রতিক্রিয়াশীল র্যাডিকাল মধ্যস্থতাকারীদের স্থিতিশীল করে এবং এনজাইমের স্টেরিও-সিলেক্টিভিটির জন্য অ্যাকাউন্ট করে। প্রক্রিয়াকরণ প্রোটিন, এম. এম. এ. এ প্রোটিন, কোফ্যাক্টর লোডিং এবং বিনিময়কে সহায়তা করার গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এম. এম. এ. এ প্রোটিন এম. সি. এম অ্যাপোএনজাইমের সাথে সংযোগের পক্ষে এবং অ্যাডো. সি. বি. এল কোফ্যাক্টরকে সক্রিয় উৎসেচক স্থানে স্থানান্তরের অনুমতি দেয়। উপরন্তু, যদি আবদ্ধ অ্যাডোসিবিএল স্বাভাবিক কার্যকারিতার সময় জারণকারী ক্ষতি অর্জন করে, তবে এমএমএএ প্রোটিন একটি জিটিপি-নির্ভর পথের মাধ্যমে একটি নতুন অ্যাডোসিবিএল-এর জন্য ক্ষতিগ্রস্ত কোফ্যাক্টরের বিনিময়কে উৎসাহিত করে। মিথাইলম্যালোনিক অ্যাসিডেমিয়া হিউম্যান প্রোটিন ইসি 5.4.99-এর উপর জিনরিভিউ/এনআইএইচ/এনসিবিআই/ইউডাব্লু এন্ট্রি-মিথাইলম্যালোনিক অ্যাসিডেমিয়া হিউম্যান প্রোটিন ইসি 5.4.99