Chitinase
চিটিনেস (, চিটোডেক্সট্রিনস, 1,4-বিটা-পলি-এন-অ্যাসিটাইলগ্লুকোসামিনিডেস, পলি-বিটা-গ্লুকোসামিনিডেস, β-1,4-পলি-এন-অ্যাসিটাইল গ্লুকোসামিনিডেস, পলি [1,4-(এন-অ্যাসিটাইল-বিটা-ডি-গ্লুকোসামিনাইড)] গ্লাইকোহাইড্রোলেস, (1-4)-2-অ্যাসিটামিডো-2-ডিওক্সি-বিটা-ডি-গ্লুকান গ্লাইকোহাইড্রোলেস; নিয়মতান্ত্রিক নাম (1-4)-2-অ্যাসিটামিডো-2-ডিওক্সি-ডি-গ্লুকান গ্লাইকোহাইড্রোলেস) হল হাইড্রোহাইড্রোলেস। তারা নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করেঃ এন-অ্যাসিটাইল-বিটা-ডি-গ্লুকোসামিনাইডের এলোমেলো এন্ডো-হাইড্রোলাইসিস (1 থেকে 4)-চিটিন এবং চিটোডেক্সট্রিনগুলির মধ্যে বিটা-সংযোগ যেহেতু চিটিন ছত্রাকের কোষ প্রাচীর এবং কিছু প্রাণীর এক্সোস্কেলেটাল উপাদানগুলির একটি উপাদান (মোলাস্ক এবং আর্থ্রোপড সহ), তাই চিটিনেসগুলি সাধারণত এমন জীবের মধ্যে পাওয়া যায় যা হয় তাদের নিজস্ব চিটিনকে নতুন আকার দিতে হবে বা ছত্রাক বা প্রাণীদের চিটিনকে দ্রবীভূত ও হজম করতে হবে। প্রজাতি বিতরণ চিটিনিভোরাস জীবের মধ্যে রয়েছে অনেক ব্যাকটেরিয়া (অ্যারোমোনাডস, ব্যাসিলাস, ভিব্রিও, অন্যদের মধ্যে), যা প্যাথোজেনিক বা ক্ষতিকারক হতে পারে। তারা জীবিত আর্থ্রোপড, জুপ্লাঙ্কটন বা ছত্রাককে আক্রমণ করে অথবা তারা এই জীবের অবশিষ্টাংশকে অবনমিত করতে পারে। ছত্রাক, যেমন কোক্সিডিওইডস ইমিটিস, ডিট্রিটিভোর হিসাবে তাদের ভূমিকা এবং আর্থ্রোপড প্যাথোজেন হিসাবে তাদের সম্ভাবনার সাথে সম্পর্কিত অবক্ষয়কারী চিটিনেসও ধারণ করে। উদ্ভিদগুলিতেও চিটিনেস উপস্থিত থাকে-উদাহরণস্বরূপ যব বীজ চিটিনেসঃ,। বার্লির বীজগুলি ইগনেতিয়াস এট আল 1994 (এ)-এ ক্লোন 10 তৈরি করতে পাওয়া যায়। তারা বিকাশের সময় বীজ অ্যালিউরনে ক্লোন 10, একটি প্রথম শ্রেণীর চিটিনেজ খুঁজে পায়। পাতাগুলি বেশ কয়েকটি আইসোজাইম (পাশাপাশি বেশ কয়েকটি β-1,3-গ্লুকানেজ) তৈরি করে। ইগনেশিয়াস এবং অন্যান্যরা 1994 (খ) এগুলি পাতায় খুঁজে পান, যা গুঁড়ো ছত্রাক দ্বারা প্ররোচিত হয়। ইগনেতিয়াস ও অন্যান্যরা একে অপরের থেকে পৃথক বলে মনে করেন (বীজ এবং পাতার আইসোজাইম)। এর মধ্যে কয়েকটি প্যাথোজেনেসিস সম্পর্কিত (পিআর) প্রোটিন যা সিস্টেমিক অর্জিত প্রতিরোধের অংশ হিসাবে প্ররোচিত হয়। অভিব্যক্তিটি এনপিআর1 জিন এবং স্যালিসিলিক অ্যাসিড পথ দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয়, উভয়ই ছত্রাক এবং পোকামাকড়ের আক্রমণের প্রতিরোধে জড়িত। ছত্রাক সহজীবাণু তৈরির জন্য অন্যান্য উদ্ভিদ চিটিনেসের প্রয়োজন হতে পারে। যদিও স্তন্যপায়ী প্রাণীরা চিটিন উৎপাদন করে না, তাদের দুটি কার্যকরী চিটিনেস রয়েছে, চিটোট্রিওসিডেস (সিএইচআইটি1) এবং অ্যাসিডিক স্তন্যপায়ী চিটিনেস (এএমসিএস), পাশাপাশি চিটিনেসের মতো প্রোটিন (যেমন ওয়াইকেএল-40) যার উচ্চ ক্রমের মিল রয়েছে তবে চিটিনেস ক্রিয়াকলাপের অভাব রয়েছে। শ্রেণীবিভাগ এন্ডোচাইটিনেস (ইসি 3.2.1.14) যাদৃচ্ছিকভাবে চিটিনকে চিটিন মাইক্রোফাইব্রিলের অভ্যন্তরীণ স্থানে বিভক্ত করে, দ্রবণীয়, কম আণবিক ভর মাল্টিমার পণ্য গঠন করে। মাল্টিমার পণ্যগুলির মধ্যে রয়েছে ডাই-অ্যাসিটাইলচিটোবায়োজ, চিটোট্রিয়োজ এবং চিটোটেট্রোজ, যার মধ্যে ডাইমার হল প্রধান পণ্য। এক্সোচিটিনেসগুলিও দুটি উপ-বিভাগে বিভক্ত করা হয়েছেঃ চিটোবায়োসিডেস () চিটিন মাইক্রোফাইব্রিলের অ-হ্রাসকারী প্রান্তে কাজ করে, চিটিন চেইন থেকে একের পর এক ডাইমার, ডি-অ্যাসিটাইলচিটোবায়োজ মুক্ত করে। অতএব, এই বিক্রিয়ায় মনোস্যাকারাইড বা অলিগোস্যাকারাইড মুক্ত হয় না। β-1,4-N-অ্যাসিটাইলগ্লুকোসামিনিডেস () মাল্টিমার পণ্য যেমন ডাই-অ্যাসিটাইলচিটোবায়োজ, চিটোট্রিয়োজ এবং চিটোটেট্রোজকে এন-অ্যাসিটাইলগ্লুকোসামাইনের (জি. এল. সি. এন. এ. সি) মনোমারে বিভক্ত করে। অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্সের উপর ভিত্তি করে চিটিনেসগুলিকেও শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছিল, কারণ এটি একে অপরের সাথে এই এনজাইমগুলির বিবর্তনীয় সম্পর্ক বোঝার জন্য আরও সহায়ক হবে। অতএব, চিটিনাসগুলিকে তিনটি পরিবারে বিভক্ত করা হয়েছিলঃ 18,19 এবং 20। 18 এবং 19 উভয় পরিবারেই ভাইরাস, ব্যাকটেরিয়া, ছত্রাক, পোকামাকড় এবং উদ্ভিদ সহ বিভিন্ন জীবের এন্ডোচাইটিনেস রয়েছে। যাইহোক, পরিবার 19 প্রধানত উদ্ভিদ চিটিনেস নিয়ে গঠিত। পরিবার 20-এর মধ্যে রয়েছে এন-অ্যাসিটাইলগ্লুকোসামিনিডেস এবং একটি অনুরূপ উৎসেচক, এন-অ্যাসিটাইলহেক্সোসামিনিডেস। এবং যেহেতু চিটিনেসের জিন ক্রমগুলি জানা গিয়েছিল, তাদের ক্রমের উপর ভিত্তি করে তাদের আরও ছয়টি শ্রেণীতে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছিল। যে বৈশিষ্ট্যগুলি চিটিনেসের শ্রেণীগুলি নির্ধারণ করেছিল সেগুলি হল এন-টার্মিনাল ক্রম, উৎসেচকের স্থানীয়করণ, আইসোইলেক্ট্রিক পিএইচ, সিগন্যাল পেপটাইড এবং ইন্ডুসার। চিটিনেসের একটি সিস্টিন-সমৃদ্ধ এন-টার্মিনাল, লিউসিন-বা ভ্যালিন-সমৃদ্ধ সিগন্যাল পেপটাইড এবং ভ্যাকুওলার স্থানীয়করণ ছিল। এবং তারপরে, প্রথম শ্রেণীর চিটিনেসগুলি তাদের অ্যাসিডিক বা মৌলিক প্রকৃতির উপর ভিত্তি করে যথাক্রমে এবং উপবিভক্ত করা হয়েছিল। ক্লাস 1 চিটিনেসগুলিতে শুধুমাত্র উদ্ভিদ চিটিনেস এবং বেশিরভাগ এন্ডোচাইটিনেস রয়েছে বলে দেখা গেছে। চিটিনেসগুলিতে সিস্টিন সমৃদ্ধ এন-টার্মিনাল ছিল না তবে প্রথম শ্রেণীর চিটিনেসের অনুরূপ ক্রম ছিল। দ্বিতীয় শ্রেণীর চিটিনেস উদ্ভিদ, ছত্রাক এবং ব্যাকটেরিয়ায় পাওয়া গিয়েছিল এবং বেশিরভাগই এক্সোচিটিনেস নিয়ে গঠিত ছিল। প্রথম বা দ্বিতীয় শ্রেণীতে চিটিনেসের অনুরূপ ক্রম ছিল না। প্রথম শ্রেণীর চিটিনেসের মতো ইমিউনোলজিকাল বৈশিষ্ট্য সহ চিটিনেসের অনুরূপ বৈশিষ্ট্য ছিল। তবে, প্রথম শ্রেণীর চিটিনেসের তুলনায় চতুর্থ শ্রেণীর চিটিনেসের আকার উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট ছিল। এবং চিটিনেসগুলি ভালভাবে চিহ্নিত করা হয় না। যাইহোক, ক্লাস ভি চিটিনেজের একটি উদাহরণ দুটি চিটিন বাঁধাই ক্ষেত্রকে একসঙ্গে দেখায় এবং জিন ক্রমের উপর ভিত্তি করে, সিস্টিন সমৃদ্ধ এন-টার্মিনালটি বিবর্তনের সময় হারিয়ে গেছে বলে মনে হয়, সম্ভবত কম নির্বাচনের চাপের কারণে যা অনুঘটক ক্ষেত্রটিকে তার কার্যকারিতা হারাতে বাধ্য করেছিল। সেলুলোজের মতো, চিটিন একটি প্রচুর পরিমাণে জৈব পলিমার যা অবক্ষয় প্রতিরোধী। অনেক স্তন্যপায়ী প্রাণী চিটিন হজম করতে পারে এবং মেরুদণ্ডী প্রজাতির নির্দিষ্ট চিটিনেজের মাত্রা তাদের খাওয়ানোর আচরণের সাথে খাপ খাইয়ে নেয়। কিছু মাছ চিটিন হজম করতে সক্ষম। মানুষ সহ স্তন্যপায়ী প্রাণীর পেট থেকে চিটিনেস পৃথক করা হয়েছে। মানুষের রক্তে এবং সম্ভবত কার্টিলেজেও চিটিনেজ কার্যকলাপ সনাক্ত করা যেতে পারে। উদ্ভিদ চিটিনেসের মতো এটি প্যাথোজেন প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। ক্লিনিকাল তাৎপর্য মানবদেহে চিটিনেসের উৎপাদন ("হিউম্যান চিটিনেস" নামে পরিচিত) অ্যালার্জির প্রতিক্রিয়ায় হতে পারে এবং হাঁপানিকে বর্ধিত চিটিনেস এক্সপ্রেশন স্তরের সাথে যুক্ত করা হয়েছে। মানব চিটিনেসগুলি স্বাস্থ্যকর অনুমানের একটি সংস্করণের অংশ হিসাবে কিছু সাধারণ অ্যালার্জির (ধুলো মাইট, ছাঁচ বীজাণু-উভয়ই চিটিন ধারণ করে) এবং কৃমি (হেলমিন্থ) সংক্রমণের মধ্যে যোগসূত্র ব্যাখ্যা করতে পারে (কৃমির অন্ত্রের প্রাচীর ধরে রাখার জন্য চিটিনস মুখের অংশ থাকে)। পরিশেষে, উদ্ভিদে চিটিনেস এবং স্যালিসিলিক অ্যাসিডের মধ্যে যোগসূত্র সুপ্রতিষ্ঠিত-তবে মানুষের মধ্যে স্যালিসিলিক অ্যাসিড এবং অ্যালার্জির মধ্যে একটি অনুমানমূলক যোগসূত্র রয়েছে। গাউচার রোগে এনজাইমথেরাপি পরিপূরক পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ছত্রাক নিয়ন্ত্রণের নিয়ন্ত্রণ প্রজাতিভেদে পরিবর্তিত হয় এবং একটি জীবের মধ্যে, বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় ক্রিয়াকলাপ সহ চিটিনেসগুলি বিভিন্ন নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার অধীনে থাকবে। উদাহরণস্বরূপ, রক্ষণাবেক্ষণের সাথে জড়িত চিটিনেসগুলি, যেমন কোষ প্রাচীর পুনর্নির্মাণ, গঠনমূলকভাবে প্রকাশ করা হয়। যাইহোক, যে চিটিনেসগুলির বিশেষ কার্যকারিতা রয়েছে, যেমন বহির্জাগতিক চিটিনের অবনতি বা কোষ বিভাজনে অংশগ্রহণ, তাদের চিটিনেস ক্রিয়াকলাপের স্প্যাটিও-টেম্পোরাল নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। ট্রাইকোডার্মা অ্যাট্রোভাইরাইডের একটি এন্ডোচাইটিনেজের নিয়ন্ত্রণ একটি এন-অ্যাসিটাইলগ্লুকোসামিনিডেজের উপর নির্ভরশীল, এবং তথ্য একটি প্রতিক্রিয়া-লুপ নির্দেশ করে যেখানে চিটিনের ভাঙ্গন এন-অ্যাসিটাইলগ্লুকোসামাইন তৈরি করে, যা সম্ভবত গ্রহণ করা হবে এবং চিটিনবায়োসাইডেসের আপ-রেগুলেশনকে ট্রিগার করবে। Saccharomyces cerevisiae এবং SCTS1p (S. cerevisiae citinase 1)-এর নিয়মে, প্রাথমিক সেপ্টামের চিটিনকে অবনমিত করে সাইটোকিনেসিসের পরে কোষ পৃথকীকরণে জড়িত চিটিনেসগুলির মধ্যে একটি। যেহেতু এই ধরনের চিটিনেস কোষ বিভাজনে গুরুত্বপূর্ণ, তাই কঠোর নিয়ন্ত্রণ এবং সক্রিয়করণ অবশ্যই থাকতে হবে। বিশেষত, মাইটোসিসের শেষের দিকে কন্যা কোষে সিটিএস1 অভিব্যক্তি সক্রিয় করতে হয় এবং প্রোটিনকে সেপ্টামের কন্যা স্থানে স্থানীয়করণ করতে হয়। এবং এটি করার জন্য, কোষের বিভিন্ন পর্যায় নিয়ন্ত্রণকারী অন্যান্য নেটওয়ার্কগুলির সাথে সমন্বয় থাকতে হবে, যেমন সিডিসি 14 আর্লি অ্যানাফেজ রিলিজ (এফইএআর), মাইটোটিক এক্সিট নেটওয়ার্ক (এমইএন), এবং এস 2 পি (ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর) এবং সেলুলার মরফোজেনেসিস (র্যাম) সিগন্যালিং নেটওয়ার্কগুলির নিয়ন্ত্রণ। সামগ্রিকভাবে, বিভিন্ন নিয়ন্ত্রক নেটওয়ার্কের সংহতকরণ কোষ চক্রের কোষের পর্যায়ের উপর নির্ভর করে এবং কন্যা কোষের মধ্যে নির্দিষ্ট স্থানে কোষ প্রাচীরের অবক্ষয়কারী চিটিনেসকে কাজ করার অনুমতি দেয়। খাবারে চিটিনেসের উপস্থিতি অনেক সাধারণ খাবারে প্রাকৃতিকভাবে ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, ফ্যাসিওলাস ভালগারিস, কলা, বাদাম, কিউইফ্রুট, অ্যাভোকাডো, পেঁপে এবং টমেটোতে ছত্রাক এবং অমেরুদণ্ডী আক্রমণের বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষা হিসাবে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে চিটিনেজ থাকে। চাপ, বা ইথিলিন গ্যাসের মতো পরিবেশগত সংকেত, চিটিনেজের বর্ধিত উৎপাদনকে উদ্দীপিত করতে পারে। উদ্ভিদ প্রতিরক্ষায় তাদের অনুরূপ কার্যকারিতার কারণে হেভিন বা রাবার ল্যাটেক্সের অন্যান্য প্রোটিনের সাথে কাঠামোর প্রায় অভিন্ন, চিটিনেজ অণুগুলির কিছু অংশ ল্যাটেক্স-ফল সিন্ড্রোম নামে পরিচিত একটি অ্যালার্জিক ক্রস-প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে। অ্যাপ্লিকেশন চিটিনেসের প্রচুর অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যার মধ্যে কয়েকটি ইতিমধ্যে শিল্প দ্বারা উপলব্ধি করা হয়েছে। এর মধ্যে রয়েছে চিটিনকে জৈব-রূপান্তরিত করে সারের মতো দরকারী পণ্য, অ-অ্যালার্জেনিক, অ-বিষাক্ত, জৈব-সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং জৈব-অবক্ষয়যোগ্য উপকরণ (কন্টাক্ট লেন্স, কৃত্রিম ত্বক এবং এই গুণাবলী সহ সেলাই ইতিমধ্যে তৈরি করা হচ্ছে) এবং কীটনাশক ও ছত্রাকনাশকের বর্ধন। ফেজিয়োলাস ভালগারিস চিটিনেজ-শিমের চিটিনেজ, বিসিএইচ-সম্পূর্ণরূপে সম্পর্কহীন ফসলের মধ্যে কীটপতঙ্গ প্রতিরোধকারী হিসাবে ট্রান্সজেনিকভাবে ঢোকানো হয়েছে। চিটিনেসের সম্ভাব্য ভবিষ্যৎ প্রয়োগগুলি হল খাদ্য সংযোজনকারী হিসাবে শেলফ লাইফ বাড়ানোর জন্য, হাঁপানি এবং দীর্ঘস্থায়ী রাইনোসিনাসাইটিসের জন্য থেরাপিউটিক এজেন্ট হিসাবে, একটি অ্যান্টি-ফাঙ্গাল প্রতিকার হিসাবে, একটি অ্যান্টি-টিউমার ড্রাগ হিসাবে এবং প্রোটিন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ব্যবহৃত একটি সাধারণ উপাদান হিসাবে। আরও দেখুন লিগনিনেস রেফারেন্স বাহ্যিক সংযোগ প্যাথোজেনিক ছত্রাক থেকে একটি চিটিনেজের এক্স-রে কাঠামো কোক্সিডিওডস ইমিটিস ইসি 3.2.1 এনজাইম