R. Borgacci के जिंक कार्य

क्या

जिंक क्या है?

जस्ता, जिसे मानव स्वास्थ्य के लिए एक आवश्यक पोषक तत्व माना जाता है, पूरे शरीर में कई कार्य करता है।

मानव शरीर में जिंक

मानव शरीर में लगभग 2-4 ग्राम जस्ता होता है। जिनमें से अधिकांश अंगों में है, प्रोस्टेट और आंखों में अधिक सांद्रता के साथ; यह मस्तिष्क, मांसपेशियों, हड्डियों, गुर्दे और यकृत में भी प्रचुर मात्रा में है। शुक्राणु विशेष रूप से जिंक में समृद्ध है, प्रोस्टेट ग्रंथि के कामकाज और प्रजनन अंगों के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।

कार्य और जैविक भूमिका

जस्ता में बहुत महत्वपूर्ण जैविक कार्य और भूमिकाएं दिखाई देती हैं, विशेष रूप से विभिन्न प्रकार के एंजाइम, न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के संविधान और कामकाज में। पेप्टाइड्स के भीतर, जस्ता आयनों को अक्सर एसपारटिक एसिड, ग्लूटामिक एसिड, सिस्टीन और हिस्टीडीन के अमीनो एसिड की साइड चेन के साथ समन्वित किया जाता है। हालांकि, प्रोटीन में इस जस्ता बंधन के सैद्धांतिक और कम्प्यूटेशनल विवरण - साथ ही अन्य संक्रमण धातुओं के बारे में - यह समझाना मुश्किल है।

मनुष्यों में, जस्ता के जैविक कार्य और भूमिका सर्वव्यापी हैं। यह ऑर्गेनिक लिगेंड की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ बातचीत करता है और आरएनए और डीएनए न्यूक्लिक एसिड के चयापचय में आवश्यक कार्य करता है, सिग्नल ट्रांसडक्शन में और जीन अभिव्यक्ति में। जिंक एपोप्टोसिस को भी नियंत्रित करता है - कोशिका मृत्यु। 2006 के एक अध्ययन ने अनुमान लगाया कि लगभग 10% मानव प्रोटीन जस्ता की जैविक भूमिका से संबंधित हैं, खनिज परिवहन में शामिल सैकड़ों अन्य पेप्टाइड कारकों का उल्लेख नहीं करने के लिए; इसी तरह के "सिलिको" अध्ययन में - कंप्यूटर सिमुलेशन - प्लांट में अरबिडोप्सिस थालियाना में 2367 प्रोटीन जस्ता से जुड़ा हुआ पाया गया।

मस्तिष्क में, जिंक ग्लूटामेटेरिक न्यूरॉन्स के विशिष्ट सिनैप्टिक पुटिकाओं में जमा होता है और न्यूरोनल उत्तेजना को नियंत्रित कर सकता है। यह सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और इसलिए जटिल सीखने के कार्य में। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कार्यात्मक विनियमन में जस्ता होमियोस्टैसिस भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह माना जाता है कि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में जिंक होमियोस्टेसिस के असंतुलन के परिणामस्वरूप संभावित रूप से सिनैप्टिक जस्ता की अत्यधिक सांद्रता हो सकती है:

  • न्यूरोटॉक्सिसिटी, माइटोकॉन्ड्रियल ऑक्सीडेटिव तनाव के कारण - उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में शामिल कुछ एंजाइमों को बाधित करके, जैसे कि जटिल I, जटिल III और α-ketoglutarate dehydrogenase
  • लंबे समय तक कैल्शियम होमोस्टेसिस
  • न्यूरोनल ग्लूटामेटेरिक एक्साइटोटॉक्सिसिटी
  • इंट्रोवर्ननल सिग्नल ट्रांसडक्शन के साथ हस्तक्षेप।

एल- और डी- हिस्टिडाइन - एक ही अमीनो एसिड के आइसोमर्स - मस्तिष्क में जस्ता के अवशोषण की सुविधा प्रदान करते हैं। SLC30A3 - विलेय वाहक परिवार 30 सदस्य 3 या जस्ता ट्रांसपोर्टर 3 - मस्तिष्क खनिज होमियोसिस में शामिल जस्ता का प्राथमिक वाहक है।

एंजाइमों

जस्ता के कई जैव रासायनिक कार्यों और भूमिकाओं के बीच, जैसा कि हमने कहा है, एंजाइम संविधान है।

जिंक (अधिक सटीक रूप से Zn2 + आयन) एक बहुत ही कुशल लेविस एसिड है, जो इसे हाइड्रॉक्सिलेशन और अन्य एंजाइमिक प्रतिक्रियाओं के लिए उपयोगी उत्प्रेरक एजेंट बनाता है। इसमें एक लचीला समन्वय ज्यामिति भी है, जो प्रोटीन की अनुमति देता है जो विभिन्न जैविक प्रतिक्रियाओं को करने के लिए जल्दी से परिवर्तन को बदलने के लिए इसका उपयोग करता है। जस्ता युक्त एंजाइमों के दो उदाहरण हैं: कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ और कार्बोक्सीपेप्टिडेज़, कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के विनियमन और प्रोटीन के पाचन की प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है।

जिंक और कार्बोनिक एनहाइड्रस

कशेरुक रक्त में, एंजाइम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ CO2 को बाइकार्बोनेट में परिवर्तित करता है और यही एंजाइम बाइकार्बोनेट को CO2 में परिवर्तित करता है जो बाद में फेफड़ों के माध्यम से बाहर निकल जाता है। इस एंजाइम के बिना, सामान्य रक्त पीएच में, रूपांतरण लगभग एक मिलियन गुना धीमा होगा, या इसके लिए 10 या अधिक पीएच की आवश्यकता होगी। पत्तियों के निर्माण के लिए पौधों के लिए असंबंधित the-कार्बन एनहाइड्रेज़ आवश्यक है, एसिटिक इंडोलिक एसिड (ऑक्सिन) और मादक किण्वन का संश्लेषण।

जस्ता और कार्बोक्सीपेप्टिडेज़

प्रोटीन पचाने के दौरान पेप्टाइड बॉन्ड्स को क्लॉक्सपेप्टिडेज एंजाइम क्लीवेज करता है; अधिक सटीक रूप से, यह पेप्टाइड के सीओ समूह पर न्यूक्लियोफिलिक हमले की सुविधा देता है, अत्यधिक प्रतिक्रियाशील न्यूक्लियोफाइल पैदा करता है या हमले के लिए कार्बोनिल को सक्रिय करता है।

ध्रुवीकरण से। यह टेट्राहेड्रल मध्यवर्ती - या संक्रमण की स्थिति को भी स्थिर करता है

यह कार्बोनिल कार्बन पर न्यूक्लियोफिलिक हमले के साथ उत्पन्न होता है। अंत में इसे के परमाणु को स्थिर करना होगा

नाइट्रोजन के बीच में यह एक उपयुक्त निवर्तमान समूह बनाने के लिए, एक बार सीएन बांड है

तोड़ा गया।

संकेतन

जस्ता में एक संदेशवाहक का कार्य है जो सिग्नलिंग पथ को सक्रिय करने में सक्षम है। इन मार्गों में से कई कैंसर की वृद्धि को रोकते हैं। एंटीकैंसर थैरेपी में से एक जिप कन्वेयर (irt- जैसे प्रोटीन - जिंक ट्रांसपोर्टर प्रोटीन) की सुविधा प्रदान करता है। वे विलेय टास्कर्स के परिवार के झिल्ली परिवहन प्रोटीन हैं जो जस्ता के इंट्रा-झिल्ली संचरण को नियंत्रित करते हैं और इसके इंट्रासेल्युलर और साइटोप्लास्मिक सांद्रता को नियंत्रित करते हैं।

अन्य प्रोटीन

तथाकथित "जस्ता उंगली" में जस्ता का एक संरचनात्मक कार्य है - या जस्ता उंगलियां, विशिष्ट प्रोटीन क्षेत्र जो डीएनए को बांध सकते हैं। जस्ता उंगली कुछ प्रतिलेखन कारकों, प्रोटीन का हिस्सा बनती है जो प्रतिकृति और प्रतिलेखन प्रक्रियाओं के दौरान डीएनए अनुक्रमों को पहचानती है।

जिंक जिंक फिंगर आयन प्रतिलेखन कारक में चार अमीनो एसिड के लिए समन्वित तरीके से बांधकर उंगली की संरचना को बनाए रखने में मदद करते हैं। प्रतिलेखन कारक डीएनए हेलिक्स को लपेटता है और लक्ष्य अनुक्रम को सटीक रूप से बांधने के लिए विभिन्न "उंगली" भागों का उपयोग करता है।

रक्त प्लाज्मा में, जस्ता को एल्बुमिन (60% - कम आत्मीयता) और ट्रांसफरिन (10%) द्वारा बाध्य और परिवहन किया जाता है। उत्तरार्द्ध में लोहा भी होता है, जो जस्ता और इसके विपरीत अवशोषण को कम करता है। जस्ता और तांबे के बीच एक समान विरोधी भी होता है। रक्त प्लाज्मा में जस्ता की एकाग्रता मौखिक सेवन की परवाह किए बिना अपेक्षाकृत स्थिर रहती है - भोजन या पूरक के साथ - जस्ता की। लार ग्रंथि कोशिकाएं, प्रोस्टेट ग्रंथियां, प्रतिरक्षा प्रणाली और आंत कोशिकाएं एक दूसरे के साथ संवाद करने के लिए जस्ता संकेतन का उपयोग करती हैं।

कुछ सूक्ष्मजीवों में, आंत में और यकृत में जिंक को मेटलोथायोनिन भंडार के अंदर संग्रहीत किया जा सकता है। आंतों की कोशिका एमटी खाद्य जस्ता के अवशोषण को 15-40% तक विनियमित करने में सक्षम है। हालांकि, अपर्याप्त या अत्यधिक सेवन हानिकारक हो सकता है; वास्तव में, दुश्मनी के सिद्धांत के कारण, अतिरिक्त जस्ता तांबे के अवशोषण से समझौता करता है।

मानव डोपामाइन ट्रांसपोर्टर में बाह्य जिंक के लिए एक उच्च आत्मीयता बंधन साइट होती है, जो एक बार संतृप्त हो जाती है, डोपामाइन के फटने को रोकती है और एम्फ़ैटेमिन द्वारा प्रेरित डोपामाइन इफ्लक्स को बढ़ाती है - इन विट्रो में। मानव सेरोटोनिन और नॉरपेनेफ्रिन ट्रांसपोर्टरों में जिंक बाध्यकारी साइटें नहीं होती हैं।

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