Glucose-6-phosphate dehydrogenase
গ্লুকোজ-6-ফসফেট ডিহাইড্রোজেনেস (জি6পিডি বা জি6পিডিএইচ) () একটি সাইটোসোলিক উৎসেচক যা ডি-গ্লুকোজ 6-ফসফেট + এনএডিপি + + 6-ফসফো-ডি-গ্লুকোনো-1,5-ল্যাকটোন + এনএডিপিএইচ + এইচ + রাসায়নিক বিক্রিয়াকে অনুঘটক করে। এনএডিপিএইচ এই কোষগুলিতে গ্লুটাথিয়নের মাত্রা বজায় রাখে যা হাইড্রোজেন পারক্সাইডের মতো যৌগ থেকে জারণজনিত ক্ষতির বিরুদ্ধে লোহিত রক্তকণিকাকে রক্ষা করতে সহায়তা করে। যকৃত, স্তন্যপায়ী গ্রন্থি, অ্যাডিপোজ টিস্যু এবং অ্যাড্রিনাল গ্রন্থিগুলির মতো ফ্যাটি অ্যাসিড বা আইসোপ্রিনয়েডগুলির জৈব সংশ্লেষণে জড়িত টিস্যুগুলির জন্য এনএডিপিএইচ-এর উৎপাদন আরও বেশি পরিমাণে গুরুত্বপূর্ণ। জি6পিডি গ্লুকোজ-6-ফসফেটকে জারিত করার সময় এনএডিপি + কে এনএডিপিএইচ-এ হ্রাস করে। গ্লুকোজ-6-ফসফেট ডিহাইড্রোজেনেসও এন্টনার-ডাউডোরফ পথের একটি উৎসেচক, যা এক ধরনের গ্লাইকোলাইসিস। ক্লিনিক্যালি, জি6পিডি-র একটি এক্স-লিঙ্কযুক্ত জেনেটিক ঘাটতি একজন মানুষকে নন-ইমিউন হেমোলাইটিক অ্যানিমিয়ায় প্রবণ করে তোলে। প্রজাতি বিতরণ জি6পিডি ব্যাকটেরিয়া থেকে মানুষের মধ্যে অনেক প্রজাতিতে ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয়। বিভিন্ন জীব থেকে 100 টিরও বেশি পরিচিত জি6পিডির একাধিক ক্রম বিন্যাস 30 শতাংশ থেকে 94 শতাংশ পর্যন্ত ক্রম পরিচয় প্রকাশ করে। মানব জি6পিডি-র অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্সে অন্যান্য প্রজাতির জি6পিডি সিকোয়েন্সে 30 শতাংশেরও বেশি পরিচয় রয়েছে। মানুষের জি6পিডি-র জন্য একটি একক জিন কোডিংয়ের দুটি আইসোফর্ম রয়েছে। উপরন্তু, এই জিনে কমপক্ষে 168টি রোগ সৃষ্টিকারী মিউটেশন আবিষ্কৃত হয়েছে। এই মিউটেশনগুলি মূলত মিসসেন্স মিউটেশন যা অ্যামিনো অ্যাসিড প্রতিস্থাপনের ফলস্বরূপ, এবং তাদের মধ্যে কিছু জি6পিডি ঘাটতির ফলস্বরূপ, অন্যরা কোনও লক্ষণীয় কার্যকরী পার্থক্যের ফলস্বরূপ বলে মনে হয় না। কিছু বিজ্ঞানী প্রস্তাব করেছেন যে মানুষের জি6পিডি-তে কিছু জিনগত বৈচিত্র্য প্রজন্মের পর প্রজন্ম ধরে ম্যালেরিয়া সংক্রমণের সাথে অভিযোজনের ফলে ঘটে। অন্যান্য প্রজাতিও জি6পিডিতে বৈচিত্র্য অনুভব করে। উচ্চতর উদ্ভিদে, জি6পিডিএইচ-এর বেশ কয়েকটি আইসোফর্ম পাওয়া গেছে, যা সাইটোসল, প্লাস্টিডিক স্ট্রোমা এবং পেরোক্সিসোমগুলিতে অবস্থিত। মাইকোব্যাকটেরিয়াম টিউবারকিউলোসিসে একটি পরিবর্তিত এফ420-নির্ভর (এন. এ. ডি. পি +-নির্ভরের বিপরীতে) জি6পিডি পাওয়া যায় এবং এটি যক্ষ্মার চিকিৎসার জন্য আগ্রহী। লিউকোনোস্টক মেসেন্টেরয়েডে পাওয়া জি6পিডি ব্যাকটেরিয়াটি জি6পি ছাড়াও 4-হাইড্রক্সিনোনিয়ালের প্রতি প্রতিক্রিয়াশীল বলে দেখা গেছে। এনজাইম কাঠামো জি6পিডি সাধারণত দুটি অভিন্ন মনোমারের ডাইমার হিসাবে পাওয়া যায় (প্রধান থাম্বনেইল দেখুন)। পি. এইচ-এর মতো অবস্থার উপর নির্ভর করে, এই ডাইমারগুলি নিজেরাই ডাইমারাইজ হয়ে টেট্রামার তৈরি করতে পারে। কমপ্লেক্সের প্রতিটি মনোমারের একটি স্তর বাঁধাই সাইট রয়েছে যা জি6পি-র সাথে আবদ্ধ হয় এবং একটি অনুঘটক সহ-উৎসেচক বাঁধাই সাইট রয়েছে যা রসম্যান ভাঁজ ব্যবহার করে এনএডিপি +/এনএডিপিএইচ-এর সাথে আবদ্ধ হয়। কিছু উচ্চতর জীবের জন্য, যেমন মানুষের জন্য, জি6পিডিতে একটি অতিরিক্ত এন. এ. ডি. পি + বাঁধাই সাইট রয়েছে, যাকে এন. এ. ডি. পি + কাঠামোগত সাইট বলা হয়, যা জি6. পি. ডি দ্বারা অনুঘটকিত প্রতিক্রিয়ায় সরাসরি অংশগ্রহণ করে বলে মনে হয় না। এনএডিপি + কাঠামোগত স্থানের বিবর্তনীয় উদ্দেশ্য অজানা। আকারের দিক থেকে, প্রতিটি মনোমার প্রায় 500 অ্যামিনো অ্যাসিড দীর্ঘ (মানুষের জন্য 514 অ্যামিনো অ্যাসিড)। মানব জি6পিডি এবং লিউকোনোস্টক মেসেন্টেরয়েডস জি6পিডি-র মধ্যে কার্যকরী এবং কাঠামোগত সংরক্ষণ এনজাইমের 3টি ব্যাপকভাবে সংরক্ষিত অঞ্চল নির্দেশ করেঃ সাবস্ট্রেট বাইন্ডিং সাইটে একটি 9টি অবশিষ্টাংশ পেপটাইড, আরআইডিএইচওয়াইএলজিকেই (মানব জি6পিডি-তে অবশিষ্টাংশ 198-206), একটি নিউক্লিওটাইড-বাইন্ডিং ফিঙ্গারপ্রিন্ট, জিএক্সএক্সজিডিএলএ (মানব জি6পিডি-তে অবশিষ্টাংশ 38-44), এবং সাবস্ট্রেট বাইন্ডিং সাইটের কাছে আংশিকভাবে সংরক্ষিত ক্রম ইকেপিএক্সজি (মানব জি6পিডি-তে অবশিষ্টাংশ 170-174), যেখানে আমরা একটি পরিবর্তনশীল অ্যামিনো অ্যাসিড বোঝাতে "এক্স" ব্যবহার করি। জি6পিডি-র স্ফটিক কাঠামো জি6পি, 3টি জলের অণু, 3টি লাইসিন, 1টি আর্জিনিন, 2টি হিস্টিডাইন, 2টি গ্লুটামিক অ্যাসিড এবং অন্যান্য মেরু অ্যামিনো অ্যাসিডের সঙ্গে যুক্ত ইলেকট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়া এবং হাইড্রোজেনের বন্ধনের একটি বিস্তৃত নেটওয়ার্ক প্রকাশ করে। 172 অবস্থানের প্রোলাইনটি সাবস্ট্রেট, জি6পি-র ক্ষেত্রে লাইস্171-কে সঠিকভাবে স্থাপন করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়। সাধারণ মানুষের জি6পি-র দুটি স্ফটিক কাঠামোতে, প্রো172 একচেটিয়াভাবে সিস গঠনে দেখা যায়, যেখানে একটি রোগের স্ফটিক কাঠামোতে মিউট্যান্ট (বৈকল্পিক ক্যান্টন আর459এল), প্রো172 প্রায় একচেটিয়াভাবে ট্রান্স গঠনে দেখা যায়। স্ফটিক কাঠামোর অ্যাক্সেস সহ, কিছু বিজ্ঞানী অন্যান্য মিউট্যান্টের কাঠামোর মডেল করার চেষ্টা করেছেন। উদাহরণস্বরূপ, জার্মান বংশোদ্ভূতদের মধ্যে, যেখানে জি6পিডি-র ঘাটতির কারণে এনজাইমোপ্যাথি বিরল, জি6পিডি-র মিউটেশন সাইটগুলি এনএডিপি + বাইন্ডিং সাইট, জি6পি বাইন্ডিং সাইট এবং দুটি মনোমারের মধ্যে ইন্টারফেসের কাছাকাছি অবস্থিত বলে দেখানো হয়েছে। সুতরাং, জি6পিডি-র কার্যকারিতা সম্পূর্ণরূপে ব্যাহত না করেই এই গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রগুলিতে মিউটেশন সম্ভব। প্রকৃতপক্ষে, এটি দেখানো হয়েছে যে জি6পিডি-র বেশিরভাগ রোগ সৃষ্টিকারী মিউটেশন এনএডিপি + স্ট্রাকচারাল সাইটের কাছাকাছি ঘটে। এন. এ. ডি. পি + স্ট্রাকচারাল সাইট এন. এ. ডি. পি + স্ট্রাকচারাল সাইটটি সাবস্ট্রেট বাইন্ডিং সাইট এবং ক্যাটালাইটিক কোএনজাইম এন. এ. ডি. পি + বাইন্ডিং সাইট থেকে 20 Å এরও বেশি দূরে অবস্থিত। উৎসেচক বিক্রিয়ায় এর উদ্দেশ্য বহু বছর ধরে অস্পষ্ট। কিছু সময়ের জন্য, মনে করা হয়েছিল যে এনজাইম মনোমারগুলির ডাইমারাইজেশনের জন্য কাঠামোগত স্থানের সাথে এনএডিপি + বাঁধাই প্রয়োজনীয় ছিল। তবে, এটি ভুল বলে প্রমাণিত হয়েছিল। অন্যদিকে, এটি দেখানো হয়েছে যে কাঠামোগত স্থানে এন. এ. ডি. পি +-এর উপস্থিতি ডাইমারের ডাইমারাইজেশনকে এনজাইম টেট্রামার গঠনে উৎসাহিত করে। এটিও মনে করা হয়েছিল যে অনুঘটক ক্রিয়াকলাপের জন্য টেট্রামার অবস্থা প্রয়োজনীয় ছিল; তবে, এটিও মিথ্যা বলে প্রমাণিত হয়েছিল। এন. এ. ডি. পি + স্ট্রাকচারাল সাইটটি এন. এ. ডি. পি + ক্যাটালাইটিক কোএনজাইম বাইন্ডিং সাইট থেকে বেশ আলাদা এবং এতে নিউক্লিওটাইড-বাইন্ডিং ফিঙ্গারপ্রিন্ট রয়েছে। এনএডিপি +-এর সাথে আবদ্ধ কাঠামোগত স্থানটিতে অনুকূল মিথস্ক্রিয়া রয়েছে যা এটিকে শক্তভাবে আবদ্ধ রাখে। বিশেষত, 4টি জলের অণুর সাথে হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে একাধিক পরমাণু জুড়ে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ ছড়িয়ে দেওয়ার সাথে হাইড্রোজেন বন্ধনের একটি শক্তিশালী নেটওয়ার্ক রয়েছে (চিত্র দেখুন)। উপরন্তু, হাইড্রোফোবিক স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ার একটি অত্যন্ত শক্তিশালী সেট রয়েছে যার ফলে π সিস্টেমগুলি ওভারল্যাপিং হয়। এনজাইমের দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য কাঠামোগত স্থানটি গুরুত্বপূর্ণ বলে প্রমাণিত হয়েছে। 40টিরও বেশি গুরুতর প্রথম শ্রেণীর মিউটেশনে কাঠামোগত স্থানের কাছাকাছি মিউটেশন জড়িত থাকে, যার ফলে শরীরে এই এনজাইমগুলির দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা প্রভাবিত হয়, যার ফলে শেষ পর্যন্ত জি6পিডি-র ঘাটতি হয়। উদাহরণস্বরূপ, দুটি গুরুতর প্রথম শ্রেণীর মিউটেশন, জি488এস এবং জি488ভি, এনএডিপি + এবং স্ট্রাকচারাল সাইটের মধ্যে বিচ্ছিন্নতা ধ্রুবককে 7 থেকে 13 গুণক দ্বারা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে। আর্গ487-এর সাথে অবশিষ্টাংশ 488-এর সান্নিধ্যের সাথে, মনে করা হয় যে 488 অবস্থানে একটি রূপান্তর এনএডিপি +-এর তুলনায় আর্গ487-এর অবস্থানকে প্রভাবিত করতে পারে এবং এইভাবে বন্ধনকে ব্যাহত করতে পারে। নিয়ন্ত্রণ জি6পিডি জি6পিকে 6-ফসফোগ্লুকোনো-δ-ল্যাক্টোনে রূপান্তরিত করে এবং এটি পেন্টোজ ফসফেট পথের হার-সীমিতকারী উৎসেচক। সুতরাং, জি6পিডি-র নিয়ন্ত্রণ পেন্টোজ ফসফেট পথের বাকি অংশের ক্রিয়াকলাপের জন্য নিম্নমুখী পরিণতি ঘটায়। গ্লুকোজ-6-ফসফেট ডিহাইড্রোজেনেস এর স্তর জি6পি দ্বারা উদ্দীপিত হয়। জৈবসংশ্লেষণে নিযুক্ত টিস্যুগুলির সাইটোসোলে এনএডিপিএইচ/এনএডিপি +-এর স্বাভাবিক অনুপাত প্রায় 100/1। ফ্যাটি অ্যাসিড জৈব সংশ্লেষণের জন্য এন. এ. ডি. পি. এইচ-এর বর্ধিত ব্যবহার নাটকীয়ভাবে এন. এ. ডি. পি +-এর মাত্রা বৃদ্ধি করবে, এইভাবে জি6. পি. ডি-কে আরও বেশি এন. এ. ডি. পি. এইচ উৎপাদন করতে উদ্দীপিত করবে। দুটি পুরানো প্রকাশনা অনুসারে ইস্ট জি6পিডি দীর্ঘ শৃঙ্খল ফ্যাটি অ্যাসিড দ্বারা প্রতিরোধ করা হয় এবং ফ্যাটি অ্যাসিড সংশ্লেষণে পণ্য প্রতিরোধ হতে পারে যার জন্য এনএডিপিএইচ প্রয়োজন। G6PD একটি বিবর্তনীয়ভাবে সংরক্ষিত অবশিষ্টাংশ লাইসিন 403 (Lys403)-এর অ্যাসিটিলেশন দ্বারা নেতিবাচকভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়। কে403 অ্যাসিটিলেটেড জি6পিডি সক্রিয় ডাইমার গঠন করতে অক্ষম এবং ক্রিয়াকলাপের সম্পূর্ণ ক্ষতি প্রদর্শন করে। যান্ত্রিকভাবে, অ্যাসিটিলেটিং লাইস403 এনএডিপি + কে এনএডিপি + স্ট্রাকচারাল সাইটে প্রবেশ করতে বাধা দেয়, যা এনজাইমের স্থায়িত্ব হ্রাস করে। কোষগুলি একটি এস. আই. আর. টি2-নির্ভর পদ্ধতিতে জি6পিডি অ্যাসিটাইলেশন হ্রাস করতে এক্সট্রাসেলুলার অক্সিডেটিভ উদ্দীপনা অনুভব করে। জি6পিডি-র এসআইআরটি2-মধ্যস্থ ডিঅ্যাসিটাইলেশন এবং অ্যাক্টিভেশন অক্সিডেটিভ ক্ষতি প্রতিহত করতে এবং মাউস এরিথ্রোসাইটগুলি রক্ষা করতে সাইটোসোলিক এনএডিপিএইচ সরবরাহ করতে পেন্টোজ ফসফেট পথকে উদ্দীপিত করে। জেনেটিক পথের মাধ্যমেও নিয়ন্ত্রণ ঘটতে পারে। আইসোফর্ম, জি6পিডিএইচ, ট্রান্সক্রিপশন এবং পোস্টট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। উপরন্তু, জি6পিডি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর হাইপোক্সিয়া-ইনডিউসিবল ফ্যাক্টর 1 (এইচআইএফ1) দ্বারা সক্রিয় বেশ কয়েকটি গ্লাইকোলিক এনজাইমের মধ্যে একটি। ক্লিনিক্যাল তাৎপর্য জি6পিডি তার জিনগত বৈচিত্র্যের জন্য উল্লেখযোগ্য। জি6পিডির অনেক রূপ, বেশিরভাগ মিসসেন্স মিউটেশন থেকে উত্পাদিত, এনজাইম ক্রিয়াকলাপ এবং সম্পর্কিত ক্লিনিকাল লক্ষণগুলির বিস্তৃত স্তরের সাথে বর্ণনা করা হয়েছে। এই জিনের জন্য বিভিন্ন আইসোফর্ম এনকোডিং দুটি প্রতিলিপি রূপ পাওয়া গেছে। গ্লুকোজ-6-ফসফেট ডিহাইড্রোজেনেসের ঘাটতি বিশ্বব্যাপী খুব সাধারণ, এবং সাধারণ সংক্রমণ, ফাভা মটরশুটি খাওয়া, বা নির্দিষ্ট ওষুধ, অ্যান্টিবায়োটিক, অ্যান্টিপাইরেটিক্স এবং অ্যান্টিম্যালেরিয়ালের সাথে প্রতিক্রিয়ার উপস্থিতিতে তীব্র হেমোলাইটিক রক্তাল্পতা সৃষ্টি করে। কোষের বৃদ্ধি এবং বিস্তার জি6পিডি দ্বারা প্রভাবিত হয়। ফার্মাকোলজিক্যালি অ্যাবলেটিং জি6পিডি অ্যানথ্রাসাইক্লিনের প্রতি স্তন ক্যান্সার কোষের ক্রস-সহনশীলতা কাটিয়ে উঠতে দেখা গেছে। ক্যান্সার এবং অন্যান্য অবস্থার চিকিৎসার জন্য জি6পিডি ইনহিবিটারগুলি তদন্তাধীন রয়েছে। ইন ভিট্রো সেল বিস্তার পরীক্ষা ইঙ্গিত দেয় যে জি6পিডি ইনহিবিটার, ডি. এইচ. ই. এ (ডিহাইড্রোইপিয়ানড্রোস্টেরন) এবং এ. এন. এ. ডি (6-অ্যামিনোনিকোটিনমাইড), কার্যকরভাবে এ. এম. এল সেল লাইনের বৃদ্ধি হ্রাস করে। তীব্র মায়েলয়েড লিউকেমিয়ায় জি6পিডি কে403-এ হাইপোমেথাইলেটেড হয়, এসআইআরটি2 জি6পিডি সক্রিয় করে এনএডিপিএইচ উৎপাদন বাড়াতে এবং লিউকেমিয়া কোষের বিস্তারকে উৎসাহিত করতে। আরও দেখুন গ্লুকোজ-6-ফসফেট ডিহাইড্রোজেনেসের ঘাটতি ম্যালেরিয়ার প্রতি জেনেটিক প্রতিরোধ আরও পড়ুন বাহ্যিক লিঙ্ক-জি6পিডি ঘাটতি ওয়েবসাইট এটিএসডিআর-জি6পিডি ঘাটতি ইসি 1.1.1 এনএডিপিএইচ-নির্ভর উৎসেচক পরিচিত কাঠামোর উৎসেচক