Glutaryl-CoA dehydrogenase
ಗ್ಲುಟಾರಿಲ್-CoA ಡಿಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ (GCDH) ಎಂಬುದು ವರ್ಣತಂತು 19ರ ಮೇಲೆ GCDH ವಂಶವಾಹಿಯಿಂದ ಸಂಕೇತಿಸಲಾದ ಕಿಣ್ವವಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಸಿಲ್-ಕೋಎ ಡಿಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ ಕುಟುಂಬಕ್ಕೆ (ಎಸಿಡಿ) ಸೇರಿದೆ. ಇದು ಎಲ್-ಲೈಸಿನ್, ಎಲ್-ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲೈಸಿನ್ ಮತ್ತು ಎಲ್-ಟ್ರಿಪ್ಟೋಫಾನ್ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅವನತಿಯ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಗ್ಲುಟಾರಿಲ್-ಕೋಎಯ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಡಿಕಾರ್ಬೊಕ್ಸಿಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಕ್ರೋಟೋನೈಲ್-ಕೋಎ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ಗೆ ವೇಗವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಫ್ಲೇವೊಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಕಿಣ್ವವು ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ 45-ಕೆಡಿ ಉಪಘಟಕಗಳ ಹೋಮೊಟೆಟ್ರಾಮರ್ ಆಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ಈ ವಂಶವಾಹಿಯಲ್ಲಿನ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಮೆಟಾಬಾಲಿಕ್ ಡಿಸಾರ್ಡರ್ ಗ್ಲುಟಾರಿಕ್ ಆಸಿಡುರಿಯಾ ಟೈಪ್ 1 ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಗ್ಲುಟಾರಿಕ್ ಅಸಿಡೆಮಿಯಾ ಟೈಪ್ I ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಂಶವಾಹಿಯ ಪರ್ಯಾಯ ವಿಭಜನೆಯು ಅನೇಕ ಪ್ರತಿಲೇಖನ ರೂಪಾಂತರಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಜಿ. ಸಿ. ಡಿ. ಎಚ್. ರಚನೆಯು ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಟೆಟ್ರಾಮರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಡೈಮರ್ಗಳ ಡೈಮರ್ ಆಗಿ ನೋಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದರ ರಚನೆಯು ಇತರ ಎಸಿಡಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಜಿಸಿಡಿಎಚ್ನ ಒಟ್ಟಾರೆ ಪಾಲಿಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಪದರವು ಮೂರು ಡೊಮೇನ್ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆಃ ಆಲ್ಫಾ-ಹೆಲಿಕಲ್ ಬಂಡಲ್ ಅಮೈನೋ-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಡೊಮೇನ್, ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಬೀಟಾ-ಶೀಟ್ ಡೊಮೇನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲ್ ಟರ್ಮಿನಸ್ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ಆಲ್ಫಾ-ಹೆಲಿಕಲ್ ಡೊಮೇನ್. ಫ್ಲೇವಿನ್ ಅಡೆನಿನ್ ಡೈನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಟೈಡ್ (ಎಫ್ಎಡಿ) ಮಧ್ಯದ ಬೀಟಾ-ಸ್ಟ್ರಾಂಡ್ ಮತ್ತು ಒಂದು ಉಪಘಟಕದ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲ್ ಟರ್ಮಿನಲ್ ಆಲ್ಫಾ-ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ಡೊಮೇನ್ ಮತ್ತು ನೆರೆಯ ಉಪಘಟಕದ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲ್-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಡೊಮೇನ್ ನಡುವಿನ ಜಂಕ್ಷನ್ನಲ್ಲಿದೆ. ರಚನೆಯ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಜಿಸಿಡಿಎಚ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಎಸಿಡಿಗಳ ನಡುವಿನ ಅತ್ಯಂತ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಮೊನೊಮರ್ನ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲ್ ಮತ್ತು ಅಮೈನೋ-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಮತ್ತು ಬೀಟಾ-ಸ್ಟ್ರಾಂಡ್ಗಳು 4 ಮತ್ತು 5 ರ ನಡುವಿನ ಲೂಪ್ನಲ್ಲಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಕೇವಲ ನಾಲ್ಕು ಅವಶೇಷಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಎಸಿಡಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು. ಸಬ್ಸ್ಟ್ರೇಟ್-ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪಾಕೆಟ್ ಮೂರು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ನಿಂದ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಬ್ಸ್ಟ್ರೇಟ್ ಕಿಣ್ವಕ್ಕೆ ಬಂಧಿಸಿದಾಗ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪಾಕೆಟ್ ಇತರ ಕೆಲವು ಎಸಿಡಿ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪಾಕೆಟ್ಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಪರ್ಯಾಯ ತಲಾಧಾರಗಳಿಗೆ ಜಿಸಿಡಿಎಚ್ನ ಸರಪಳಿ-ಉದ್ದದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. GCDH ವಂಶವಾಹಿಯನ್ನು 19p13.2 ಮೇಲೆ ನಕ್ಷೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು 15ರ ಎಕ್ಸಾನ್ ಎಣಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. GCDH ಕಾರ್ಯವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗ್ಲುಟಾರಿಲ್-CoA ಯಿಂದ ಕ್ರೋಟೋನೈಲ್-CoA ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಡಿಕಾರ್ಬೊಕ್ಸಿಲೇಷನ್ಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಲೈಸಿನ್, ಟ್ರಿಪ್ಟೋಫಾನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲೈಸಿನ್ನ ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇದು ಭೌತಿಕ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ವರ್ಗಾವಣೆ ಹಂತಗಳ ಸರಣಿಯ ಮೂಲಕ ಈ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಮೊದಲು ಗ್ಲುಟಾರಿಲ್-CoA ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಕಿಣ್ವದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕೃತ ರೂಪಕ್ಕೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ಆಲ್ಫಾ-ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅನ್ನು Glu370 ವೇಗವರ್ಧಕ ತಳದಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ತಲಾಧಾರದ ಬೀಟಾ-ಇಂಗಾಲದಿಂದ ಎಫ್ಎಡಿಯ ಎನ್ (5) ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಫ್ಎಡಿಯ 2ಇ-ಕಡಿಮೆ ರೂಪವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಇದು Cγ-Cδ ಬಂಧವನ್ನು ಮುರಿಯುವ ಮೂಲಕ ಕಿಣ್ವ-ಬದ್ಧ ಮಧ್ಯಂತರವಾದ ಗ್ಲುಟಾಕೊನಿಲ್-CoAಯ ಡೀಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲೇಷನ್ಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಡೈನೋಲೇಟ್ ಅಯಾನು, ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು CO2 ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಡೈನೋಲೇಟ್ ಮಧ್ಯಂತರವನ್ನು ಪ್ರೊಟೋನೇಟ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕ್ರೋಟೋನೈಲ್-ಸಿಒಎ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಸ್ಥಳದಿಂದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಬಿಡುಗಡೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ವಹಿವಾಟು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು ಎಫ್. ಎ. ಡಿ. ಯ 2ಇ-ಕಡಿಮೆ ರೂಪವನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವು ಎರಡು 1ಇ-ಹಂತಗಳಿಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯ GCDH ವಂಶವಾಹಿಯಲ್ಲಿನ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಅದರಿಂದ ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ ಕಿಣ್ವದಲ್ಲಿನ ದೋಷಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದು ಮೆಟಾಬೋಲೈಟ್ಗಳಾದ ಗ್ಲುಟಾರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು 3-ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಗ್ಲುಟಾರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಶೇಖರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೇಹದ ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ಲುಟಾರಿಲ್ ಕಾರ್ನಿಟೈನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಗ್ಲುಟಾರಿಕ್ ಆಸಿಡುರಿಯಾ ಟೈಪ್ I, ಆಟೋಸೋಮಲ್ ರಿಸೆಸಿವ್ ಮೆಟಾಬಾಲಿಕ್ ಡಿಸಾರ್ಡರ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೋಗದ ರೋಗಲಕ್ಷಣಗಳು ಸೇರಿವೆಃ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸೆಫಾಲಿ, ತೀವ್ರವಾದ ಎನ್ಸೆಫಾಲಿಟಿಸ್ ತರಹದ ಬಿಕ್ಕಟ್ಟುಗಳು, ಸ್ಪಾಸ್ಟಿಸಿಟಿ, ಡಿಸ್ಟೋನಿಯಾ, ಕೊರಿಯೊಅಥೆಟೋಸಿಸ್, ಅಟಾಕ್ಸಿಯಾ, ಡಿಸ್ಕಿನೇಶಿಯಾ ಮತ್ತು ಸೆಳವು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ 100,000 ವ್ಯಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಚಲಿತವಾಗಿದೆ. ಜಿ. ಸಿ. ಡಿ. ಎಚ್. ನ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲ್-ಟರ್ಮಿನಲ್ನಲ್ಲಿನ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಗ್ಲುಟಾರಿಕ್ ಆಸಿಡ್ಯೂರಿಯಾ ಟೈಪ್ I ಹೊಂದಿರುವ ರೋಗಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ; ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಅಲಾ389 ವಾಲ್, ಅಲಾ389ಗ್ಲು, Thr385ಮೆಟ್, ಅಲಾ377 ವಾಲ್, ಮತ್ತು ಅಲಾ377ಥರ್ಗಳಲ್ಲಿನ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಈ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಮೊನೊಮರ್ಗಳು ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಡೈಮರ್ಗಳಿಗೆ ಬೇರ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಜಿ. ಸಿ. ಡಿ. ಎಚ್. ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆಃ ಗ್ಲುಟಾರಿಲ್-ಸಿ. ಓ. ಎ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಪಿ. ಡಿ. ಬಿ.-ಕೆ. ಬಿ. ಯು ಹ್ಯೂಮನ್ ಗ್ಲುಟಾರಿಲ್-ಸಿ. ಓ. ಎ. ಡಿಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್, ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಇ. ಸಿ. ಗಾಗಿ ಪಿ. ಡಿ. ಬಿ. ಯಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ರಚನೆಯ ಮಾಹಿತಿಯ ಅವಲೋಕನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.