जीन और प्रोटीन में अनुसंधान खुला एक्सेस

अमूर्त

सूक्ष्मपोषक मोलिब्डेनम (VI), (Mo6+) के जैव रसायन के कुछ पहलुओं पर एक लघु समीक्षा

 याहिया ज़ेड हमदा*, अलाना एंटोनी

यह लघु-समीक्षा दूसरी पंक्ति के संक्रमण धातु, सूक्ष्मपोषक, मोलिब्डेनम (VI) (Mo6+) के जैव रसायन के कुछ सबसे महत्वपूर्ण पहलुओं को छूती है। मोलिब्डेनम धातु संकुलों में विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है, जो 0 की धात्विक ऑक्सीकरण अवस्था से लेकर +6 के सर्वाधिक ऑक्सीकृत रूप तक हो सकता है। आज तक यह माना जाता है कि मोलिब्डेनम को जीवित कोशिकाओं द्वारा मोलिब्डेट आयन [MoO4]2- के रूप में लिया जाता है। साहित्य में वर्तमान विषय को कवर करने वाली अधिक समीक्षाएं नहीं हैं। कुल मिलाकर लगभग 50 Mo- युक्त एंजाइम/प्रोटीन हैं। विस्तृत साहित्य समीक्षा के साथ, हम जलीय Mo6+ की कार्बनिक लिगैंड मैलिक एसिड (MA) के साथ प्रतिक्रियाओं को भी प्रस्तुत कर रहे हैं। 17 H+ सटीक रूप से। जलीय विलयनों में ऐसे जटिल धातु आयन के ऐसे जटिल व्यवहार के लिए यह अवलोकन आश्चर्यजनक नहीं है। यह लघु-समीक्षा प्रोफेसर मुस्तफा अल-सईद के 85वें जन्मदिन को मनाने के लिए एक योगदान है; जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, अटलांटा, जॉर्जिया, यूएसए के रसायन विज्ञान विभाग में। सभी सूक्ष्म पोषक तत्वों में, मोलिब्डेनम में बहुत ही अनोखे गुण होते हैं। यह एकमात्र दूसरी पंक्ति संक्रमण धातु है जिसमें एक ठोस जैविक गतिविधि होती है, यह कई तरह की ऑक्सीकरण अवस्थाओं (0 से +6 तक) में मौजूद होती है और यह कम से कम चार दर्जन एंजाइमों के लिए एक आवश्यक सह-कारक है। मोलिब्डेनम के जीवविज्ञान/जैव रसायन को ध्यान में रखते हुए सीमित संख्या में समीक्षाएं या लघु-समीक्षाएँ सामने आई हैं, खासकर जलीय विलयनों में। हालांकि, हिले एट अल द्वारा सावधानीपूर्वक और विस्तृत 75 पृष्ठ की समीक्षा मोलिब्डेनम की जैव रसायन के लिए एक बढ़िया संदर्भ है, जिसमें उन्होंने 536 अन्य बायोमोलिब्डेनम-संबंधित शोध लेखों का हवाला दिया है। इस लघु-समीक्षा की तैयारी के लिए हमने विस्तृत साहित्य शोध किया है और निम्नलिखित तीन तथ्य पाए हैं: (1) Mo6+ और जलीय घोल की प्रतिक्रिया से निपटने वाले बहुत से शोध लेख नहीं हैं; (2) मोलिब्डेनम का रसायन विज्ञान अत्यंत जटिल है; और (3) अरबों साल पहले, प्रकृति ने मोलिब्डेनम जैव रसायन की विशिष्टता को समझा था जिसे वैज्ञानिकों ने हाल ही में पहचाना है। यह उल्लेखनीय है कि सभी ACS प्रकाशन डोमेन के भीतर कुल 44 पत्रिकाएँ हैं, जो हर महीने हज़ारों शोध पत्र और समीक्षाएँ प्रकाशित करती हैं। कम से कम चार दर्जन ज्ञात मोलिब्डेनम युक्त एंजाइम और या प्रोटीन (मोलिब्डोएंजाइम) हैं; जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान के दर्शकों के बीच नाइट्रोजनेज उन सभी में सबसे प्रसिद्ध है। यहां, हम इन ज्ञात मोलिब्डो-एंजाइमों के उदाहरण के रूप में एक दर्जन का उल्लेख करने जा रहे हैं: (1) नाइट्रोजिनेज, (2) नाइट्रेट रिडक्टेस, (3) ज़ैंथिन ऑक्सीडेज या ज़ैंथिन डिहाइड्रोजनेज, (4) पाइरीमिडीन ऑक्सीडेज / एल्डिहाइड ऑक्सीडेज, (5) ट्राइमेथिलैमाइन ऑक्साइड रिडक्टेस, (6) फॉर्मेट डिहाइड्रोजनेज (7) कार्बन मोनोऑक्साइड ऑक्सोरिडक्टेस / कार्बन मोनोऑक्साइड डिहाइड्रोजनेज, (8) पाइरिडोक्सल ऑक्सीडेज, (9) सल्फाइट ऑक्सीडेज,(10) बायोटिन सल्फॉक्साइड रिडक्टेस, (11) डाइमिथाइल सल्फॉक्साइड रिडक्टेस, और (12) टेट्राथिओनाइट रिडक्टेस। तालिका 1 इन सभी एंजाइमों को सूचीबद्ध करती है। इनमें से कुछ मोलिब्डेनम-युक्त एंजाइम बैक्टीरिया (विशेष रूप से साइनोबैक्टीरिया), कवक, खमीर, पौधों या स्तनधारियों से अलग किए गए थे। अधिक जानकारी के लिए संदर्भ 1-3 और उसमें उल्लिखित सभी 694 संदर्भों को देखें। यह वर्तमान लघु-समीक्षा मोलिब्डेनम-युक्त-एंजाइम "नाइट्रोजनेज" की चर्चा पर केंद्रित होगी। शोधकर्ताओं द्वारा मोलिब्डेनम की विस्तृत और सबसे विश्वसनीय समीक्षाओं ने इस बात पर जोर दिया कि मोनोहाइड्रॉक्सिल पॉली-कार्बोक्सिलेट्स का द्वि-डेंटेट बाइंडिंग मोड, चाहे वह साइट्रेट या होमोसाइट्रेट के रूप में हो, बाइंडिंग का प्रमुख तरीका है। यहाँ, हम इस बात पर जोर दे रहे हैं कि मैलिक एसिड के साथ Mo6+ के बने कॉम्प्लेक्स ने 17 प्रोटॉन समतुल्य का एक नेट जारी किया, जिसे केवल मैलेट के द्वि-दंतीय या त्रिदंतीय तरीके से बंधन द्वारा ही समझा जा सकता है (पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन इस जानकारी की आपूर्ति करने में कमी है)। समीकरण (1) में दिखाए गए संतुलन में दी गई स्टोइकियोमेट्री केवल दो प्रस्तावित मोलिब्डेनम-मैलेट कॉम्प्लेक्स के मिश्रण के गठन द्वारा ही समझाई जाती है, अर्थात, [MoO2(H-1MA)(OH)2]3- + [MoO2(H-1MA)2]4-। दो कॉम्प्लेक्स के इस मिश्रण ने 17 H+ का एक नेट जारी किया। यह ध्यान देने योग्य है कि ये दो कॉम्प्लेक्स दूसरों द्वारा पहचाने गए कॉम्प्लेक्स के अनुरूप हैं। कीवर्ड: जलीय घोल; मोलिब्डेनम युक्त - एंजाइम; मैलिक एसिड; Mo6