आइसोमरेज
आइसोमेरेज़ एंजाइम होते हैं जो एक अणु के अंदर संशोधनों को उत्प्रेरित करते हैं। इसका मतलब यह है कि अंतिम उत्पाद में शुरुआती सामग्री के समान रासायनिक सूत्र होता है लेकिन शुरुआती बिंदु पर इसकी भौतिक संरचना अलग होती है। केवल एक सब्सट्रेट है जिसके परिणामस्वरूप एक ही तैयार उत्पाद बनता है।
आइसोमेरेज़ एंजाइम
एंजाइम कोशिकाओं द्वारा उत्पादित एक पदार्थ है जो जैविक प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। यह प्रायः एक विशिष्ट अमीनो अम्ल अनुक्रम वाला एक प्रोटीन अणु होता है जो एक विशेष त्रि-आयामी संरचना बनाने के लिए मुड़ता है, जिससे अणु को विशेष क्षमताएं मिलती हैं।
आइसोमेरेज़ एंजाइम एक अणु की आइसोमेरिज़ेशन प्रक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं। आइसोमेराइजेशन की प्रक्रिया के माध्यम से एक आइसोमर को दूसरे से बनाया जा सकता है। एक आइसोमर एक समान रासायनिक सूत्र वाले लेकिन परमाणुओं के एक अलग स्टीरियोकेमिकल विन्यास वाले अणु के दो या दो से अधिक भिन्नताओं में से एक है।
आइसोमेरेज़ एंजाइम उन प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं जिनके द्वारा कार्यात्मक समूहों को एक अणु के भीतर स्थानांतरित किया जाता है, जिससे आइसोमेरिक रूपों का उत्पादन होता है।
उत्प्रेरक एंजाइम एलानिन रेसमेज़ एल-अलैनिन को डी-अलैनिन में परिवर्तित करता है, जो एल-अलैनिन का एक आइसोमेरिक रूप है। म्यूटरोटेज़ α-D-ग्लूकोज़ को β-D-ग्लूकोज़ में बदलने को उत्प्रेरित करता है।
आइसोमेरेज़ एंजाइम के प्रकार
ग्लूकोज आइसोमेरेज़
ग्लूकोज आइसोमेरेज़, जिसे ज़ाइलोज़ आइसोमेरेज़ भी कहा जाता है, ग्लूकोज और ज़ाइलोज़ के क्रमशः फ्रुक्टोज़ और ज़ाइलुलोज़ में प्रतिवर्ती अंतर-रूपांतरण या अंतःरूपांतरण को उत्प्रेरित करता है। यह बैक्टीरिया के शर्करा चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
इस एंजाइम द्वारा औद्योगिक उत्पादन के दौरान बड़ी मात्रा में उच्च फ्रुक्टोज कॉर्न सिरप (एचएफसीएस) का उत्पादन किया जाता है। इसका उपयोग बायोएथेनॉल के औद्योगिक उत्पादन के लिए भी किया जाता है।
ग्लूकोज-6-फॉस्फेट आइसोमेरेज़ या फॉस्फोहेक्सोज़ आइसोमेरेज़
क्रोमोसोम 19 पर जीपीआई जीन प्रोटीन फॉस्फोहेक्सोज आइसोमेरेज़ को एनकोड करता है, जिसे सामान्यतौर पर ग्लूकोज फॉस्फेट आइसोमेरेज़ (जीपीआई) या फॉस्फोग्लुकोइसोमेरेज़ (पीजीआई), या फॉस्फोहेक्सोज़ आइसोमेरेज़ (पीएचआई) कहा जाता है, जिसे मानव शरीर में पाया जाता है।
जीपीआई जीन, ग्लूकोज फॉस्फेट आइसोमेरेज़ प्रोटीन परिवार का एक सदस्य, जीपीआई प्रोटीन के लिए एनकोड करता है। यह निर्धारित किया गया है कि जो प्रोटीन एन्कोड किया गया प्रतीत होता है वह एक "चांदनी प्रोटीन" है जो विभिन्न सेटिंग्स में यंत्रवत रूप से अलग भूमिका निभाने की अपनी क्षमता के लिए खड़ा है।
जीन उत्पाद, ग्लूकोज-6-फॉस्फेट आइसोमेरेज़, एक ग्लाइकोलाइटिक एंजाइम है जो साइटोप्लाज्म में ग्लूकोज-6-फॉस्फेट (जी6पी) और फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट (एफ6पी) को परस्पर परिवर्तित करता है।
एन्कोडेड प्रोटीन, जिसे न्यूरोल्यूकिन भी कहा जाता है, की दो बाह्य कोशिकीय भूमिकाएँ होती हैं: यह एक लिम्फोकिन के रूप में कार्य करता है जो इम्युनोग्लोबुलिन की रिहाई को ट्रिगर करता है और एक न्यूरोट्रॉफिक तत्व के रूप में कार्य करता है जो संवेदी और कंकाल मोटर तंत्रिकाओं के अस्तित्व का समर्थन करता है।
एनॉयल सीओए आइसोमेरेज़
एनॉयल-सीओए-आइसोमेरेज़ गामा-कार्बन स्थित सीआईएस- या कोएंजाइम ए (सीओए) से जुड़े फैटी एसिड के ट्रांस-डबल बॉन्ड को बीटा-कार्बन स्थित ट्रांस-डबल बॉन्ड में परिवर्तित करता है। एंजाइम असंतृप्त वसीय अम्लों के बीटा-ऑक्सीकरण में भूमिका निभाता है।
प्रोलिल आइसोमेरेज़
यह एक एंजाइम प्रकार है जो यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स दोनों में उपस्थित हो सकता है। अन्य एंजाइमों की उपस्थिति में, प्रोलिल आइसोमेरेज़ या पेप्टिडाइल प्रोलिल आइसोमेरेज़ पेप्टाइड बॉन्ड एन-टर्मिनल के सीआईएस और ट्रांस आइसोमर्स के प्रोलाइन अवशेषों के आइसोमेराइजेशन में सम्मिलित होते हैं।
कई प्रोटीन, जैसे साइक्लोफिलिन, एफकेबीपी बाइंडिंग प्रोटीन और पार्वुलिन में प्रोलिल आइसोमेरेज़ गतिविधि होती है। कई अध्ययनों से पता चला है कि बड़े प्रोटीन में प्रोलिल आइसोमेरेज़ क्षेत्र सम्मिलित होने की संभावना अधिक होती है।
ट्रायोज़ फॉस्फेट आइसोमेरेज़
ट्रायोज़ फॉस्फेट आइसोमेरेज़, जिसे थ्री-फॉस्फेट आइसोमेरेज़ के रूप में भी जाना जाता है, एक एंजाइम है जो ट्रायोज़ फॉस्फेट आइसोमर्स डी-ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट और डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन फॉस्फेट के प्रतिवर्ती अंतर-रूपांतरण की सुविधा प्रदान करता है।
ट्रायोज़ फॉस्फेट आइसोमेरेज़ (टीपीआई), ग्लाइकोलाइसिस में एक आवश्यक एंजाइम, ऊर्जा को तेजी से संश्लेषित करने के लिए आवश्यक है।
वैज्ञानिकों द्वारा अध्ययन किए गए लगभग हर जीव में टीपीआई उपस्थित पाया गया, जिसमें बैक्टीरिया, कवक, पौधे और यहां तक कि कीड़े और स्तनधारी जैसे जानवर भी सम्मिलित हैं। अन्य बैक्टीरिया, जैसे कि यूरियाप्लाज्मा यूरियालिटिकम, टीपीआई प्रदर्शित नहीं करते थे क्योंकि वे ग्लाइकोलाइसिस नहीं करते थे।
अनुप्रयोग
चीनी का निर्माण आइसोमेरेज़ के लिए अब तक का सबसे सामान्य औद्योगिक अनुप्रयोग है। ग्लूकोज आइसोमेरेज़ अधिकांश चीनी आइसोमेरेज़ की तरह एल्डोज़ और कीटोज़ के रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है।
उच्च फ्रुक्टोज कॉर्न सिरप के निर्माण में एक आवश्यक कारक ग्लूकोज का फ्रुक्टोज में रूपांतरण है। फ्रुक्टोज संश्लेषण की पूर्व रासायनिक तकनीकों की तुलना में आइसोमेराइजेशन बेहतर उपज के साथ फ्रुक्टोज का उत्पादन करता है और कोई उपोत्पाद नहीं होता है।
फ्रुक्टोज की मजबूत मीठा करने की क्षमता, इसकी कम लागत और क्रिस्टलीकृत करने में असमर्थता के कारण, उच्च फ्रुक्टोज कॉर्न सिरप को कैंडी और पेय पदार्थों के कई निर्माताओं द्वारा पसंद किया जाता है।
ज़ाइलोज़ को एंजाइम ग्लूकोज आइसोमेरेज़ द्वारा बहुत प्रभावी ढंग से ज़ाइलुलोज़ में परिवर्तित किया जाता है ताकि खमीर इसे किण्वित कर सके।
अभ्यास प्रश्न:
- आइसोमेरेज़ क्या है?
- ग्लूकोज आइसोमेरेज़ को परिभाषित करें।
- आइसोमेरेज़ के अनुप्रयोग लिखें।
