በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የፒሩቫት ዲሃይድሮጂንሴስ ውስብስብነት ምን እንደሆነ እና የሂደቱን ባዮኬሚስትሪ ተደራሽ በሆነ መንገድ ለማስረዳት እንሞክራለን ፣ የኢንዛይሞችን እና የኮኤንዛይሞችን ስብጥር ለመግለጥ ፣ የዚህን ውስብስብ ተፈጥሮ ሚና እና አስፈላጊነት ለማመልከት ። እና የሰው ሕይወት። በተጨማሪም ፣ የተወሳሰቡ ተግባራዊ ዓላማ እና የሚገለጡበት ጊዜ መጣስ ሊያስከትሉ የሚችሉ ውጤቶች ይታሰባሉ።
የሃሳቡ መግቢያ
Pyruvate dehydrogenase ኮምፕሌክስ (PDH) የፕሮቲን አይነት ውስብስብ ሲሆን ሚናው በዲካርቦክሲሌሽን ምክንያት የፒሩቫት ኦክሳይድን ማከናወን ነው። ይህ ውስብስብ 3 ኢንዛይሞች, እንዲሁም ረዳት ተግባራትን ለመተግበር አስፈላጊ የሆኑ ሁለት ፕሮቲኖችን ይዟል. የፒሩቫት ዲሃይድሮጂኔዝ ውስብስብነት እንዲሠራ, የተወሰኑ ተባባሪዎች መገኘት አለባቸው. ከእነዚህ ውስጥ አምስቱ ናቸው፡- ኮአ፣ ኒኮቲናሚድ አድኒን ዲኑክሊዮታይድ፣ ፍላቪን አድኒን ዲኑክሊዮታይድ፣ ታያሚን ፒሮፎስፌት እና ሊፖአት።
የ PDH በባክቴሪያ ህዋሳት ውስጥ ያለው ቦታ በሳይቶፕላዝም ውስጥ ተከማችቷል፣ eukaryotic cells ያከማቻል።በ mitochondria ላይ ባለው ማትሪክስ ውስጥ።
ከpyruvate decarboxylation
ጋር የተቆራኘ
የፒሩቫት ዲሃይድሮጂንሴስ ውስብስብ ጠቀሜታ በፒሩቫት ኦክሲዴሽን ምላሽ ላይ ነው። የዚህን ሂደት ፍሬ ነገር አስቡበት።
በዲካርቦክሲሌሽን ተጽእኖ ስር የሚገኘው የፒሩቫት ኦክሲዴሽን ዘዴ የባዮኬሚካላዊ ተፈጥሮ ሂደት ሲሆን በነጠላ ውስጥ የ CO2 ሞለኪውል መቆራረጥ ይከሰታል ከዚያም ይህ ሞለኪውል ወደ pyruvate ተጨምሯል ፣ በዲካርቦክሲላይዜሽን የተጋለጠ እና የ coenzyme A (CoA) ንብረት ነው። acetyl-KoA የተፈጠረው በዚህ መንገድ ነው። ይህ ክስተት በ glycolysis ሂደቶች እና በ tricarboxylic አሲድ ዑደት መካከል መካከለኛ ቦታን ይይዛል. የ pyruvate dicarboxylation ሂደት የሚከናወነው ውስብስብ MPC በመሳተፍ ነው, እሱም ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው, ሶስት ኢንዛይሞች እና ሁለት ረዳት ፕሮቲኖችን ያካትታል.
የኮኤንዛይሞች ሚና
ለፒሩቫት ዲሃይድሮጂንሴስ ውስብስብ፣ ኢንዛይሞች ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። ሆኖም ግን, ከላይ የተዘረዘሩትን አምስት coenzymes ወይም ቡድኖች ፊት ብቻ ሥራ መጀመር ይችላሉ. ሂደቱ ራሱ በመጨረሻ የአሲል ቡድን በ CoA-acetyl ውስጥ እንዲካተት ያደርገዋል. ስለ ኮኤንዛይሞች ከተናገርክ አራቱ የቫይታሚን ተዋጽኦዎች መሆናቸውን ማወቅ አለብህ፡- ታያሚን፣ ሪቦፍላቪን፣ ኒያሲን እና ፓንታቶኒክ አሲድ።
Flavina adenine dinucleotide እና nicotinamide adenine dinucleotide በኤሌክትሮን ዝውውር እና በብዙዎች ዘንድ የሚታወቀው ታይሚን ፒሮፎስፌት ላይ ይሳተፋሉ።pyruvate decarboxylic coenzyme፣ ወደ መፍላት ምላሽ ውስጥ ይገባል።
የቲዮል ቡድንን ማግበር
አሴቲሌሽን ኮኢንዛይም (A) - የቲዮል ዓይነት ቡድን (-SH) ይዟል፣ እሱም በጣም ንቁ የሆነ፣ የ CoA አሲል ቡድንን ወደ ቲዮል እና ቅርጽ የሚያስተላልፍ ንጥረ ነገር ሆኖ እንዲሰራ ወሳኝ እና አስፈላጊ ነው። ቲዮተር. ኢስተር ኦፍ thiols (ቲዮተርስ) የነፃ ተፈጥሮ ከፍተኛ መጠን ያለው የሃይድሮሊሲስ ሃይል አላቸው ፣ ስለሆነም የአሲል ቡድንን ወደ ተለያዩ ተቀባይ ሞለኪውሎች ለማስተላለፍ ከፍተኛ አቅም አላቸው። ለዚህ ነው አሴቲል ኮአ በየጊዜው ገቢር CH3COOH።
የኤሌክትሮን ማስተላለፍ
ከቪታሚኖች ተዋጽኦዎች ከሆኑት ከአራቱ ተባባሪዎች በተጨማሪ የፒሩቫት ዲሃይድሮጅንሴስ ኮምፕሌክስ 5ኛ ኮፋክተር፣ ሊፖሬት የሚባል አለ። ይህ ሂደት በአሚኖ አሲዶች እና በፕሮቲኖች ውስጥ በሳይስቴይን ቅሪቶች መካከል ካለው ጋር ተመሳሳይነት ያለው የዲሰልፋይድ ቦንድ (-S-S-) እንዲፈጠር የሚያደርግ 2 ቲዮል-አይነት ቡድኖች አሉት። የኦክሳይድ እና የማገገም ችሎታ ለሊፕዮት የአሲል ቡድን ብቻ ሳይሆን የኤሌክትሮኖችም ተሸካሚ የመሆን ችሎታ ይሰጠዋል ።
የኢንዛይም ኪት
ከኢንዛይሞች ውስጥ፣ የፒሩቫት ዲሃይድሮጂንሴስ ስብስብ ሶስት ዋና ዋና ክፍሎችን ያጠቃልላል። የመጀመሪያው ኢንዛይም pyruvate dehydrosenase (ኢ1) ነው። ሁለተኛው ኢንዛይም ነውdihydrolipoyl dehydrogenase (ኢ3)። ሶስተኛው dihydrolipoyltransacetylase (ኢ2) ነው። የ pyruvate dehydrogenase ስብስብ እነዚህን ኢንዛይሞች ያካትታል, ብዙ ቅጂዎች ውስጥ ያስቀምጣቸዋል. የእያንዳንዱ ኢንዛይም ቅጂዎች ብዛት የተለየ ሊሆን ይችላል, እና ስለዚህ የስብስብ መጠን በጣም ሊለያይ ይችላል. በአጥቢ እንስሳት ውስጥ ያለው የፒዲኤች ውስብስብ ወደ 50 ናኖሜትር በዲያሜትር ነው። ይህ ከሪቦዞም ዲያሜትር 5-6 እጥፍ ይበልጣል. እንደዚህ አይነት ውስብስቦች በጣም ትልቅ በመሆናቸው በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ ሊለዩ ይችላሉ።
ግራም-አወንታዊው ባሲለስ ስቴሮቴርሞፊለስ ባክቴሪያ በፒዲኤች ውስጥ 60 ተመሳሳይ ቅጂዎች ዳይሃይሮሊፖይል ትራንስሴቲላሴ ያለው ሲሆን ይህ ደግሞ በዲያሜትር ወደ 25 ናኖሜትሮች የሚጠጋ ባለ አምስት ጎን ዶዴካሂድሮን ይፈጥራል። ግራም-አዎንታዊ ባክቴሪያ ኢሼሪሺያ ኮሊ ሃያ አራት ቅጂዎች E2፣ ድመት ይዟል። የሊፕቶቴትን ሰው ሰራሽ አካል ከራሱ ጋር በማያያዝ በE2.
ውስጥ ከተካተቱት የላይሲን ቅሪት አሚኖ ቡድን ጋር የአሚድ አይነት ትስስር ይፈጥራል።
Dihydrolipoyltransacetylase በ 3 ጎራዎች መስተጋብር የተገነባ የተግባር ልዩነት አላቸው። እነዚህም- የላይሲን ቅሪት ያለው እና ከሊፕዮት ጋር የተቆራኘ የአሚኖተርሚናል ሊፖይል ጎራ; አስገዳጅ ጎራ (መሃል ኢ1- እና ኢ3-); የገባሪ አይነት acyltransferase ማዕከላትን የሚያካትት የውስጥ አሲልትራንስፈራዝ ጎራ።
የእርሾው ፒሩቫት ዲሃይድሮጂኔዝ ኮምፕሌክስ የሊፕዮይል አይነት አንድ ብቻ ነው፣ አጥቢ እንስሳት ሁለት አይነት ጎራዎች አሏቸው፣ እና ባክቴሪያው ኢሼሪሺያ ኮሊ ሶስት አለው። የአሚኖ አሲዶች አገናኝ ቅደም ተከተልከሃያ እስከ ሰላሳ የአሚኖ አሲድ ቅሪቶች፣ ኢ2 ያካፍላል፣ አላኒን እና ፕሮላይን ቀሪዎች በሚሞሉ የአሚኖ አሲድ ቀሪዎች የተጠላለፉ ናቸው። እነዚህ ማገናኛዎች ብዙውን ጊዜ የተዘረጉ ቅርጾች አሏቸው። ይህ ባህሪ 3 ጎራዎችን ማጋራታቸውን ይነካል።
የትውልድ ግንኙነት
E1 ከTTP ጋር ከገባሪ ማዕከሉ ጋር ግንኙነት ይፈጥራል፣ እና ንቁው ማዕከል ኢ3 ከ FAD ጋር ግንኙነት ይፈጥራል። በሰው አካል ውስጥ ኢ 1 ኢንዛይም በቴትራመር መልክ ይይዛል ፣ እሱም አራት ክፍሎችን ያቀፈ ነው-ሁለት ኢ1አልፋ እና ሁለት ኢ 1 ቤታ። የቁጥጥር ፕሮቲኖች በፕሮቲን ኪናሴ እና በፎስፎፕሮቲን ፎስፌትስ መልክ ይቀርባሉ. የዚህ አይነት መዋቅር (ኢ1- ኢ2- ኢ 3) በዝግመተ ለውጥ አስተምህሮ ውስጥ የወግ አጥባቂነት አካል ሆኖ ይቆያል። ተመሳሳይ መዋቅር እና መዋቅር ያላቸው ውስብስቶች ከመደበኛ ደረጃዎች በሚለዩ የተለያዩ ምላሾች ውስጥ ሊሳተፉ ይችላሉ, ለምሳሌ, α-ketoglutarate በ Krebs ዑደት ውስጥ ኦክሳይድ ሲደረግ, α-keto አሲድ እንዲሁ ኦክሳይድ ነው, ይህም በካታቦሊክ አጠቃቀም ምክንያት የተፈጠረው. የቅርንጫፍ አይነት አሚኖ አሲዶች፡ ቫሊን፣ ሉሲን እና ኢሶሌሉሲን።
የፒሩቫት ዲሃይድሮጂንሴስ ኮምፕሌክስ ኢ 3 ኢንዛይም አለው፣ይህም በሌሎች ውስብስቦች ውስጥም ይገኛል። የፕሮቲን አወቃቀሩ ተመሳሳይነት፣ ተባባሪዎች እና እንዲሁም የምላሽ ስልቶች ወደ አንድ የጋራ አመጣጥ ያመለክታሉ። ሊፖቴቱ ከሊሲን ኢ2 ጋር ተያይዟል፣ እና ከገባሪ ማእከል ኢ1 ወደ ‹እጅ› አይነት ተፈጥሯል። ንቁ ማዕከሎች ኢ 2 እናኢ3፣ ይህም በግምት 5 nm ነው።
Eukaryotes በpyruvate dehydrogenase ኮምፕሌክስ ውስጥ አስራ ሁለት የE3BP ክፍሎች አሉት (ኢ3 - ካታሊቲክ ያልሆነ ተፈጥሮ አስገዳጅ ፕሮቲን)። የዚህ ፕሮቲን ትክክለኛ ቦታ አይታወቅም. ይህ ፕሮቲን አንዳንድ ንዑስ ንዑስ ክፍሎችን ይተካዋል የሚል መላምት አለ። ኢ2 በላም PDH።
ከማይክሮ ተሕዋስያን ጋር የሚደረግ ግንኙነት
የተገመተው ውስብስብ በአንዳንድ የአናይሮቢክ ባክቴሪያ ዓይነቶች ውስጥ የሚገኝ ነው። ሆኖም ግን, በአወቃቀራቸው ውስጥ PDH ያላቸው የባክቴሪያ ህዋሳት ቁጥር ትንሽ ነው. በባክቴሪያ ውስጥ ውስብስብነት ያላቸው ተግባራት, እንደ አንድ ደንብ, ወደ አጠቃላይ ሂደቶች ይቀንሳሉ. ለምሳሌ, በባክቴሪያ ዚሞኖሞናስ ሞቢሊስ ውስጥ ያለው የፒሩቫት ዲሃይድሮጂኔዝ ስብስብ ሚና የአልኮል መፍላት ነው. እስከ 98% የሚደርስ የፒሩቫት ባክቴሪያዎች ለእንደዚህ ዓይነቶቹ ዓላማዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. የተቀሩት ጥቂት በመቶዎች ወደ ካርቦን ዳይኦክሳይድ፣ ኒኮቲናሚድ አድኒን ዲኑክሊዮታይድ፣ አሴቲል-ኮኤ፣ ወዘተ ኦክሳይድ ተደርገዋል።በዚሞሞናስ ሞቢሊስ ውስጥ ያለው የፒሩቫት ዲሃይድሮጂንሴስ ስብስብ አወቃቀር ትኩረት የሚስብ ነው። ይህ ረቂቅ ተሕዋስያን አራት ኢንዛይሞች አሉት፡ ኢ1አልፋ፣ ኢ1ቤታ፣ ኢ2 እና ኢ 3። የዚህ ባክቴሪያ PDH በ E1ቤታ ውስጥ የሊፕዮይል ጎራ ይዟል፣ይህም ልዩ ያደርገዋል። የውስብስብ አስኳል ኢ2 ሲሆን የኮምፕሌክስ አደረጃጀት እራሱ ባለ አምስት ጎን ዶዴካህድሮን መልክ ይይዛል። Zymomonas mobilis የ tricarboxylic acid ዑደት ሙሉ ተከታታይ ኢንዛይሞች የሉትም፣ እና ስለዚህ የእሱ ፒዲኤች በአናቦሊክ ተግባራት ላይ ብቻ የተሳተፈ ነው።
PDH በሰው
ሰው፣ ልክ እንደሌሎች ህይወት ያላቸው ፍጥረታት፣ፒዲኤች የሚያደርጉ ጂኖች አሉት። ጂን E1አልፋ - PDHA 1 በX ክሮሞሶም ላይ የተተረጎመ ነው። እስከ ፒዲኤች እጥረት። የበሽታው ምልክቶች ከትንሽ የላቲክ አሲድሲስ ችግሮች ወደ ገዳይ የአካል እድገቶች በጣም ሊለያዩ ይችላሉ. የ X ክሮሞሶም ተመሳሳይ አሌል ያካተቱ ወንዶች ገና በለጋ ዕድሜያቸው ይሞታሉ። ሴት ግለሰቦችም በዚህ በሽታ ይጠቃሉ ነገርግን በመጠኑም ቢሆን ችግሩ ራሱ የትኛውንም የX ክሮሞሶም ሥራ አለመሥራት ነው።
የሚውቴሽን ችግሮች
E1ቤታ - ፒዲኤችቢ - የሚገኘው በሦስተኛው ክሮሞሶም ላይ ነው። ለዚህ ዘረ-መል የሚታወቁት የሙታንት ዓይነት ሁለት alleles ብቻ ናቸው፣ እሱም ግብረ-ሰዶማዊ በሆነ አቋም ውስጥ ሆኖ ዓመቱን ሙሉ ወደ ገዳይ ውጤት ይመራል፣ ይህም ከተዛባ ቅርጽ ጋር የተያያዘ ነው።
ምናልባት የሰውነት ሙሉ እድገት ከመጀመሩ በፊት ለሞት ሊዳርጉ የሚችሉ ሌሎች ተመሳሳይ አለርጂዎች ሊኖሩ ይችላሉ። ኢ2 - DLAT - በአስራ አንደኛው ክሮሞሶም ላይ ያተኮረ። የሰው ልጅ ለወደፊቱ ችግሮች ስለሚፈጥሩ የዚህ ዘረ-መል (ጄኔቲክ) ሁለት alleles ያውቃል, ነገር ግን ትክክለኛው አመጋገብ ይህንን ማካካስ ይችላል. በዚህ ዘረ-መል ውስጥ በተፈጠሩ ሌሎች ሚውቴሽን ሳቢያ ፅንሱ በማህፀን ውስጥ የመሞት እድሉ ከፍተኛ ነው። E3 - dld - በሰባተኛው ክሮሞሶም ላይ የሚገኝ ሲሆን ብዙ ቁጥር ያላቸውን alleles ያካትታል። ይበቃልከእነሱ ውስጥ ብዙ መቶኛ ወደ ጄኔቲክ ተፈጥሮ በሽታዎች መከሰት ይመራል ፣ ይህም ከአሚኖ አሲድ ሜታቦሊዝም ጥሰት ጋር ይዛመዳል።
ማጠቃለያ
የፒሩቫት ዲሃይድሮጂንሴስ ስብስብ ለሕያዋን ፍጥረታት ምን ያህል አስፈላጊ እንደሆነ ተመልክተናል። በውስጡ የተከሰቱት ምላሾች በዋነኝነት ያተኮሩት የፒሮቫቴትን በኦክሳይድ ማድረቅ ላይ ነው ፣ እና PDH እራሱ በጣም ልዩ ነው ፣ ግን በተለያዩ ሁኔታዎች ፣ በተወሰኑ ምክንያቶች ፣ እንዲሁም የተለየ ተፈጥሮ ተግባራትን ማከናወን ይችላል ፣ ለምሳሌ ፣ በመፍላት ውስጥ ይሳተፋሉ። እንዲሁም በፒሩቫት ኦክሳይድ ውስጥ የሚሳተፉ የፕሮቲን አይነት ውህዶች አምስት ተባባሪዎች ባሉበት ብቻ የሚሰሩ አምስት ኢንዛይሞችን ያቀፈ መሆኑን አግኝተናል። ውስብስብ በሆነው የዲካርቦክሲሌሽን ዘዴ ስልተ ቀመር ላይ የሚደረጉ ማናቸውም ለውጦች ከባድ በሽታዎችን ሊያስከትሉ አልፎ ተርፎም የግለሰቡን ሞት ሊያስከትሉ ይችላሉ።
