एस्पार्टिल सिस्टीन और सेरीन प्रोटीज के बीच मुख्य अंतर उनके कार्यात्मक समूह हैं जो उत्प्रेरक अवशेषों के रूप में कार्य करते हैं। कार्यात्मक समूह जो एस्पार्टिल प्रोटीज के उत्प्रेरक अवशेषों के रूप में कार्य करता है, एक कार्बोक्जिलिक एसिड समूह होता है, जबकि सिस्टीन प्रोटीज में, एक थियोल या सल्फहाइड्रील समूह उत्प्रेरक अवशेषों पर कार्यात्मक समूह के रूप में कार्य करता है, और सेरीन प्रोटीज में, एक हाइड्रॉक्सिल समूह या अल्कोहल कार्य करता है। उत्प्रेरक अवशेषों पर कार्यात्मक समूह के रूप में।
प्रोटीज एंजाइम होते हैं जो प्रोटियोलिसिस को उत्प्रेरित करते हैं, जो प्रोटीन का छोटे पॉलीपेप्टाइड्स या अमीनो एसिड में टूटना है। यह प्रक्रिया हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया द्वारा प्रोटीन के भीतर पेप्टाइड बॉन्ड को साफ करके होती है।प्रोटीज कई जैविक कार्यों में शामिल होते हैं, जैसे अंतर्ग्रहण प्रोटीन का पाचन, प्रोटीन का अपचय और सेल सिग्नलिंग। प्रोटीज जीवन के सभी रूपों में मौजूद हैं। एस्पार्टिल, सिस्टीन और सेरीन तीन महत्वपूर्ण प्रोटीज हैं जो जीवित जीवों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
एस्पार्टिल प्रोटीज क्या हैं?
एस्पार्टिल प्रोटीज एक प्रकार का प्रोटीन तोड़ने वाला एंजाइम है। उनके पास सक्रिय साइट में दो अत्यधिक संरक्षित एस्पार्टेट हैं, और वे अम्लीय पीएच पर बेहतर रूप से सक्रिय हैं। ये प्रोटीज डाइपेप्टाइड बॉन्ड्स को तोड़ते हैं जिनमें हाइड्रोफोबिक अवशेष के साथ-साथ बीटा-मेथिलीन समूह भी होता है। एस्पार्टिल प्रोटीज का उत्प्रेरक तंत्र एक एसिड-बेस तंत्र है। इसमें दो एस्पार्टेट अवशेषों के साथ पानी के अणु का समन्वय शामिल है। एक एस्पार्टेट एक प्रोटॉन को हटाकर पानी के अणु को सक्रिय करता है। यह पानी को सब्सट्रेट के कार्बोनिल कार्बन पर न्यूक्लियोफिलिक हमला करने में सक्षम बनाता है। नतीजतन, यह एक टेट्राहेड्रल ऑक्सीनियन मध्यवर्ती उत्पन्न करता है जो दूसरे एस्पार्टेट अवशेषों के साथ हाइड्रोजन बांड द्वारा स्थिर होता है।इस मध्यवर्ती की पुनर्व्यवस्था पेप्टाइड के दो पेप्टाइड उत्पादों में विभाजन के लिए जिम्मेदार है।
चित्र 01: एस्पार्टिल प्रोटीज
एस्पार्टिक प्रोटीज़ के पाँच सुपरफ़ैमिली हैं: क्लान एए जो एक परिवार है, क्लैन एसी, जो एक सिग्नल पेप्टिडेज़ II परिवार है, क्लैन एडी, जो एक प्रीसेनिलिन परिवार है, क्लान एई, जो एक जीपीआर एंडोपेप्टिडेज़ परिवार है, और कबीले AF, जो एक वैकल्पिक परिवार है।
सिस्टीन प्रोटीज क्या हैं?
सिस्टीन प्रोटीज हाइड्रोलेस एंजाइम का एक समूह है जो प्रोटीन को नीचा दिखाता है। वे एक उत्प्रेरक तंत्र दिखाते हैं जिसमें एक उत्प्रेरक त्रय या डाईड में एक न्यूक्लियोफिलिक सिस्टीन थियोल शामिल होता है। सिस्टीन प्रोटीज के उत्प्रेरक तंत्र में प्रारंभिक चरण अवक्षेपण है।थियोल समूह एंजाइम की सक्रिय साइट के भीतर एक आसन्न अमीनो एसिड जैसे हिस्टिडीन द्वारा अवक्षेपित हो जाता है, जिसमें एक मूल पार्श्व श्रृंखला होती है। अगला कदम सब्सट्रेट पर सिस्टीन के डिप्रोटोनेटेड आयनिक सल्फर द्वारा न्यूक्लियोफिलिक हमला है। यहां, सब्सट्रेट का टुकड़ा एक अमीन के साथ रिलीज होता है, और प्रोटीज में हिस्टिडीन अवशेष अपने अवक्षेपित रूप को पुनर्स्थापित करता है। इसके परिणामस्वरूप सब्सट्रेट के थियोस्टर मध्यवर्ती का निर्माण होता है, जो नए कार्बोक्सी टर्मिनस को सिस्टीन थियोल से जोड़ता है। थियोस्टर बांड शेष सब्सट्रेट टुकड़े पर कार्बोक्जिलिक एसिड की मात्रा उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोलाइज करता है।
चित्रा 02: सिस्टीन प्रोटीज
सिस्टीन प्रोटीज शरीर क्रिया विज्ञान और विकास में कई भूमिका निभाते हैं।पौधों में, वे भंडारण प्रोटीन की वृद्धि, विकास, संचय और जुटाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। मनुष्यों में, वे जीर्णता और एपोप्टोसिस, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, प्रोहोर्मोन प्रसंस्करण, और शंकु के विकास के लिए बाह्य मैट्रिक्स रीमॉडेलिंग में महत्वपूर्ण हैं।
सेरीन प्रोटीज क्या हैं?
सेरीन प्रोटीज भी प्रोटीयोलाइटिक एंजाइमों का एक समूह है जो प्रोटीन में पेप्टाइड बॉन्ड को तोड़ता है। सेरीन एंजाइम के सक्रिय स्थल पर न्यूक्लियोफिलिक अमीनो एसिड के रूप में कार्य करता है। ये यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स दोनों में मौजूद हैं। सेरीन प्रोटीज को आमतौर पर एक विशिष्ट संरचना द्वारा विभिन्न श्रेणियों में विभाजित किया जाता है जिसमें दो बीटा-बैरल डोमेन होते हैं जो सक्रिय उत्प्रेरक साइट पर परिवर्तित होते हैं और उनकी सब्सट्रेट विशिष्टता पर भी आधारित होते हैं। वे ट्रिप्सिन-जैसे, काइमोट्रिप्सिन-जैसे, थ्रोम्बिन-जैसे, इलास्टेज-जैसे और सबटिलिसिन-जैसे हैं।
चित्रा 03: सेरीन प्रोटीज
ट्रिप्सिन जैसे प्रोटीज सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए अमीनो एसिड जैसे लाइसिन या आर्जिनिन के बाद पेप्टाइड बॉन्ड को तोड़ते हैं। वे नकारात्मक रूप से आवेशित अवशेषों जैसे कि एसपारटिक एसिड या ग्लूटामिक एसिड के लिए विशिष्ट हैं। काइमोट्रिप्सिन जैसे प्रोटीज अधिक हाइड्रोफोबिक होते हैं। उनकी विशिष्टता बड़े हाइड्रोफोबिक अवशेषों जैसे टाइरोसिन, ट्रिप्टोफैन और फेनिलएलनिन के साथ है। थ्रोम्बिन जैसे प्रोटीज़ में थ्रोम्बिन शामिल होता है, जो प्लास्मिनोजेन और प्लास्मिन को सक्रिय करने वाला एक ऊतक है। ये रक्त के जमावट और पाचन में मदद करते हैं और न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों में पैथोफिज़ियोलॉजी में भी मदद करते हैं। इलास्टेज जैसे प्रोटीज अलैनिन, ग्लाइसिन और वेलिन जैसे अवशेषों को पसंद करते हैं। सबटिलिसिन जैसे प्रोटीज में प्रोकैरियोट्स में सेरीन शामिल होता है। यह न्यूक्लियोफिलिक सेरीन बनाने के लिए उत्प्रेरक त्रय का उपयोग करते हुए एक उत्प्रेरक तंत्र साझा करता है। सेरीन प्रोटीज गतिविधि के नियमन के लिए प्रारंभिक प्रोटीज सक्रियण और अवरोधकों के स्राव की आवश्यकता होती है।
एस्पार्टिल सिस्टीन और सेरीन प्रोटीज के बीच समानताएं क्या हैं?
- एस्पार्टिल, सिस्टीन और सेरीन प्रोटीज पेप्टाइड बॉन्ड्स के क्लीवेज द्वारा प्रोटीन के टूटने को उत्प्रेरित करते हैं।
- तंत्र समान हैं जहां सक्रिय साइट अवशेष पेप्टाइड बॉन्ड पर हमला करते हैं जिससे यह टूट जाता है।
- सभी में न्यूक्लियोफाइल होते हैं।
- वे सभी प्रोटीन हैं।
एस्पार्टिल सिस्टीन और सेरीन प्रोटीज में क्या अंतर है?
एस्पार्टिल सिस्टीन और सेरीन प्रोटीज के बीच महत्वपूर्ण अंतर उनके कार्यात्मक समूह पर निर्भर करता है, जो उत्प्रेरक अवशेषों के रूप में कार्य करता है। एस्पार्टिल प्रोटीज़ में, एक कार्बोक्जिलिक एसिड समूह कार्यात्मक समूह के रूप में कार्य करता है, जबकि सिस्टीन प्रोटीज़ में, एक थियोल या सल्फ़हाइड्रील समूह कार्यात्मक समूह के रूप में कार्य करता है, और सेरीन प्रोटीज़ में, एक हाइड्रॉक्सिल समूह या अल्कोहल कार्यात्मक समूह के रूप में कार्य करता है।
एस्पार्टिल प्रोटीज में एस्पार्टेट सक्रिय साइट होती है, जबकि सिस्टीन प्रोटीज में सिस्टीन सक्रिय साइट होती है।सेरीन प्रोटीज का सक्रिय स्थल अवशेष एक हाइड्रॉक्सिल समूह है। इस प्रकार, यह एस्पार्टिल सिस्टीन और सेरीन प्रोटीज के बीच एक और अंतर भी है। सेरीन और सिस्टीन प्रोटीज के विपरीत, एस्पार्टिल प्रोटीज क्लीविंग की प्रक्रिया के दौरान एक सहसंयोजक मध्यवर्ती नहीं बनाते हैं। इसलिए, एस्पार्टिल प्रोटीज के लिए एक चरण में प्रोटियोलिसिस होता है।
नीचे दिया गया इन्फोग्राफिक एक साथ तुलना के लिए सारणीबद्ध रूप में एस्पार्टिल सिस्टीन और सेरीन प्रोटीज के बीच अंतर प्रस्तुत करता है।
सारांश – एस्पार्टिल सिस्टीन बनाम सेरीन प्रोटीज
प्रोटीज एंजाइम होते हैं जो प्रोटीन के छोटे पॉलीपेप्टाइड्स या अमीनो एसिड में टूटने को उत्प्रेरित करते हैं। एस्पार्टिल सिस्टीन और सेरीन प्रोटीज के बीच महत्वपूर्ण अंतर कार्यात्मक समूह है जो उनके उत्प्रेरक अवशेषों के रूप में कार्य करता है। एक कार्बोक्जिलिक एसिड समूह एस्पार्टिल प्रोटीज में कार्यात्मक समूह के रूप में कार्य करता है, जबकि एक थियोल या सल्फहाइड्रील समूह सिस्टीन प्रोटीज में कार्यात्मक समूह के रूप में कार्य करता है। एक हाइड्रॉक्सिल समूह या अल्कोहल सेरीन प्रोटीज में कार्यात्मक समूह के रूप में कार्य करता है।
