ट्रांसफरेज

ट्रांसफरेज एंजाइमों का एक वर्ग है जो एक अणु (दाता) से दूसरे (स्वीकर्ता) में कार्यात्मक समूहों के स्थानांतरण को उत्प्रेरित करता है। ये एंजाइम चयापचय, जैवसंश्लेषण और संकेत पारगमन सहित कई प्रकार की जैविक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण हैं। ट्रांस्फरेज एंजाइम ट्रांसफ़ेरेज़ यौगिकों का कोई भी वर्ग है जो कार्यात्मक समूहों के आदान-प्रदान या स्थानांतरण में मदद करता है। उदाहरण के लिए, एक परमाणु से दूसरे परमाणु में मिथाइल या ग्लाइकोसिल समूह। वे कई विविध जैव रासायनिक मार्गों से जुड़े हैं और जीवन के सबसे महत्वपूर्ण चक्रों के एक हिस्से के लिए आवश्यक हैं।

ट्रांसफरेज की विशेषताएँ

कार्य

ट्रांसफरेज एक विशिष्ट समूह (जैसे मिथाइल, अमीनो, फॉस्फेट या ग्लाइकोसिल समूह) को एक अणु से दूसरे अणु में स्थानांतरित करने में सहायता करते हैं। यह स्थानांतरण जैव अणुओं के संशोधन, विनियमन या संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है।

स्थानांतरित समूहों के प्रकार

• मिथाइल समूह: मिथाइलट्रांसफरेज मिथाइल समूहों (-CH₃) को स्थानांतरित करते हैं।
• फॉस्फेट समूह: किनेसेस, एक प्रकार का ट्रांसफरेज, फॉस्फेट समूहों (फॉस्फोराइलेशन) को स्थानांतरित करते हैं।
• एमिनो समूह: एमिनोट्रांसफरेज (या ट्रांसएमिनेस) एमिनो समूहों (-NH₂) को स्थानांतरित करते हैं।
• एसाइल समूह: एसाइलट्रांसफरेज एसाइल समूहों (-COR) को स्थानांतरित करते हैं।
• ग्लाइकोसिल समूह: ग्लाइकोसिलट्रांसफेरेज़ कार्बोहाइड्रेट में ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड बनाने के लिए ग्लाइकोसिल समूहों को स्थानांतरित करते हैं।
• नामकरण: ट्रांसफ़ेसेस को आम तौर पर स्थानांतरित किए जा रहे समूह और जिस अणु में इसे स्थानांतरित किया जाता है, उसके आधार पर नाम दिया जाता है। उदाहरण के लिए:

1. हेक्सोकाइनेज: फॉस्फेट समूह को हेक्सोज शुगर (ग्लूकोज) में स्थानांतरित करता है।
2. एलानिन एमिनोट्रांसफेरेज़: एलानिन से एक एमिनो समूह को α-कीटो अम्ल में स्थानांतरित करता है।

क्रिया का तंत्र

ट्रांसफ़ेरेज़ एंजाइम अपने सक्रिय स्थल पर दाता और स्वीकर्ता दोनों अणुओं से जुड़ता है। यह दाता से स्वीकर्ता तक विशिष्ट समूह के स्थानांतरण को उत्प्रेरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक संशोधित दाता और एक नवगठित उत्पाद बनता है। इस प्रक्रिया में आमतौर पर एक सहसंयोजक मध्यवर्ती शामिल होता है और इसके लिए अक्सर एटीपी के रूप में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

महत्वपूर्ण ट्रांसफ़ेसेस के उदाहरण

एमिनोट्रांसफेरेज़ (ट्रांसएमिनेस)

एमिनो अम्ल और कीटो अम्ल के बीच एक एमिनो समूह के स्थानांतरण को उत्प्रेरित करते हैं।

उदाहरण

एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज (AST) और एलानिन एमिनोट्रांस्फरेज (ALT), जो एमिनो अम्ल मेटाबोलिज्म में महत्वपूर्ण हैं।

किनेसेस

ATP से फॉस्फेट समूहों को लक्ष्य अणुओं (फॉस्फोराइलेशन) में स्थानांतरित करते हैं।

उदाहरण

हेक्सोकाइनेज, जो ग्लाइकोलाइसिस के दौरान ग्लूकोज को फॉस्फोराइलेट करता है।

मिथाइलट्रांस्फरेज

S-एडेनोसिल मेथियोनीन (SAM) से मिथाइल समूहों को सब्सट्रेट में स्थानांतरित करते हैं।

उदाहरण

DNA मिथाइलट्रांस्फरेज, जो DNA में मिथाइल समूहों को जोड़ता है, जो जीन विनियमन में भूमिका निभाता है।

एसाइलट्रांस्फरेज

एसाइल समूहों को एक अणु से दूसरे अणु में स्थानांतरित करते हैं।

उदाहरण

एसिटाइल-CoA ट्रांस्फरेज, जो चयापचय मार्गों में एक एसिटाइल समूह को स्थानांतरित करता है।

ग्लाइकोसिलट्रांस्फरेज

ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड बनाने के लिए ग्लाइकोसिल समूहों को स्थानांतरित करते हैं, जो पॉलीसेकेराइड और ग्लाइकोकोनजुगेट्स के निर्माण में आवश्यक हैं।

उदाहरण

ग्लूकोसिलट्रांसफेरेज़, जो स्टार्च और ग्लाइकोजन के निर्माण में शामिल है।

जैविक महत्व

• चयापचय: ​​ट्रांसफ़ेरेज़ ग्लाइकोलाइसिस, क्रेब्स चक्र और अमीनो अम्ल चयापचय जैसे चयापचय मार्गों में शामिल होते हैं।
• जैवसंश्लेषण: ये एंजाइम प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और न्यूक्लिक अम्ल जैसे जटिल अणुओं के संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं।
• जीन विनियमन: मिथाइलट्रांसफेरेज़ डीएनए और हिस्टोन को संशोधित करके जीन अभिव्यक्ति में भूमिका निभाते हैं, जो ट्रांसक्रिप्शनल गतिविधि को प्रभावित करते हैं।
• संकेत पारगमन: किनेस सेल सिग्नलिंग मार्गों में प्रमुख खिलाड़ी हैं, जो फॉस्फोराइलेशन के माध्यम से संकेतों को संचारित करते हैं।

नैदानिक ​​प्रासंगिकता

यकृत कार्य परीक्षण

AST और ALT जैसे एमिनोट्रांसफेरेज़ को आमतौर पर यकृत कार्य का आकलन करने के लिए रक्त परीक्षणों में मापा जाता है। ऊंचा स्तर यकृत क्षति या बीमारी का संकेत दे सकता है।

कैंसर

किनेस और मिथाइलट्रांसफेरेज़ की असामान्य गतिविधि विभिन्न कैंसर से जुड़ी है। किनेस अवरोधक कैंसर चिकित्सा का एक प्रमुख वर्ग है।

वंशानुगत चयापचय विकार

ट्रांसफ़ेज़ एंजाइम में कमी या उत्परिवर्तन चयापचय विकारों को जन्म दे सकते हैं। उदाहरण के लिए, गैलेक्टोज-1-फॉस्फेट यूरिडाइलट्रांसफेरेज़ (GALT) की कमी से गैलेक्टोसिमिया होता है, जो कार्बोहाइड्रेट चयापचय का एक विकार है।

ट्रांसफ़ेज़ का वर्गीकरण (EC 2)

एंजाइम आयोग (EC) ट्रांसफ़ेज़ को EC 2 एंजाइम के रूप में वर्गीकृत करता है। उन्हें स्थानांतरित किए जा रहे समूह के प्रकार के आधार पर अलग-अलग समूहों में विभाजित किया जाता है:

• EC 2.1: एक-कार्बन समूहों को स्थानांतरित करना (उदाहरण के लिए, मिथाइलट्रांसफेरेज़)।
• EC 2.2: एल्डिहाइड या कीटोन समूहों को स्थानांतरित करना।
• EC 2.3: एसाइल समूहों को स्थानांतरित करना।
• EC 2.4: ग्लाइकोसिल समूहों को स्थानांतरित करना (उदाहरण के लिए, ग्लाइकोसिलट्रांसफेरेज़)।
• EC 2.5: मिथाइल समूहों के अलावा एल्काइल या एरिल समूहों को स्थानांतरित करना।
• EC 2.6: नाइट्रोजनी समूहों का स्थानांतरण (जैसे, एमिनोट्रांस्फरेज)।
• EC 2.7: फॉस्फेट समूहों का स्थानांतरण (जैसे, किनेसेस)।

अभ्यास प्रश्न

• ट्रांसफ़ेरेस क्या हैं? जैविक प्रणालियों में ट्रांसफ़ेरेस की भूमिका की व्याख्या करें।
• ट्रांसफ़ेरेस के दो उदाहरण दें और उन समूहों का उल्लेख करें जिन्हें वे स्थानांतरित करते हैं।
• ट्रांसफ़ेरेस को उनके द्वारा स्थानांतरित किए जाने वाले समूह के प्रकार के आधार पर कैसे वर्गीकृत किया जाता है?
• एमीनो अम्ल चयापचय में एमिनोट्रांसफ़ेरेस का क्या कार्य है?
• सेलुलर सिग्नलिंग मार्गों में किनेसेस क्या भूमिका निभाते हैं?
• जीन विनियमन में मिथाइलट्रांसफ़ेरेस क्यों महत्वपूर्ण हैं?
• मिथाइलट्रांसफ़ेरेस प्रतिक्रियाओं में आमतौर पर कौन सा कोएंजाइम शामिल होता है?
• फॉस्फोराइलेशन को परिभाषित करें और इस प्रक्रिया में शामिल ट्रांसफ़ेरेस के प्रकार का नाम बताएं।