डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड संरचना: विस्तृत स्पष्टीकरण

डाइसल्फ़ाइड बंधन प्रोटीन की द्वितीयक संरचना बनाने में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह मूल रूप से एक सहसंयोजक प्रकार का बंधन है।

डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड सल्फ़ीहाइड्रील या थियोल ग्रुप (एसएच ग्रुप) के ऑक्सीकरण से बनता है, जो केवल सिस्टीन अमीनो एसिड (गैर आवश्यक अमीनो एसिड) में मौजूद होता है। इसे एसएस बांड के रूप में भी जाना जाता है। डाइसल्फ़ाइड बांड RSSR द्वारा निरूपित किया जाता है¹. जिसमें "R" अमीनो एसिड अवशेष है।

इस लेख में "डाइसल्फ़ाइड बांड संरचना" मूल रूप से अन्य विस्तृत तथ्यों के साथ प्रकार और गठन को संक्षेप में समझाया गया है।

डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड संरचना और गठन

प्रोटीन संरचना में मौजूद यह रासायनिक बंधन।

यह एक प्रकार का सहसंयोजक जुड़ाव है जो मुख्य रूप से सिस्टीन अवशेषों में मौजूद दो थिओल समूहों (एसएच समूह) के बीच बनता है। एक^-1 एक सल्फीहाइड्रील समूह से आने वाला एक न्यूक्लियोफाइल (इलेक्ट्रॉन समृद्ध) के रूप में कार्य करता है और यह डाइसल्फ़ाइड बंधन बनाने के लिए दूसरे सिस्टीन अवशेषों पर हमला करता है।

 एक डाइसल्फ़ाइड बंधन की गठन प्रतिक्रिया है-

आर-एसएच + आर¹-एसएच + (1/2) ओ₂ आरएसएसआर¹ + एच₂O

[आर एक पेप्टाइड के श्रृंखला अवशेषों को दर्शाता है]।

सिस्टीन श्रृंखला अवशेष बनाने वाला यह बंधन एक ही प्रोटीन से या अलग-अलग प्रोटीन से आ सकता है।

डाइसल्फ़ाइड बंध के बनने से अपचयित SH समूह से ऑक्सीकृत SS समूह में दो इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण होते हैं।

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डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड का प्रकार

पेप्टाइड बॉन्ड की तरह, डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड प्रोटीन की तृतीयक संरचना को स्थिर करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। डाइसल्फ़ाइड बांड आम तौर पर एक सहसंयोजक बंधन होता है जो दो सल्फीहाइड्रील समूह के बीच बनता है और समान सहसंयोजक लिंकेज से अधिक मजबूत होता है।

यह बंधन दो भागों से मिलकर बना है। एक ध्रुवीय भाग या हाइड्रोफिलिक भाग है जो प्रोटीन की बाहरी सतह की ओर उन्मुख होता है और विभिन्न प्रतिक्रियाओं में भाग लेने और सॉल्वेट अणुओं को आकर्षित करने में मदद करता है।

एक अन्य भाग गैर ध्रुवीय भाग या हाइड्रोफोबिक भाग है ज्यादातर प्रोटीन की आंतरिक सतह की ओर उन्मुख। गैर-ध्रुवीय भाग की आंतरिक सतह की ओर इस विशिष्ट अभिविन्यास का एक भौतिक महत्व है। यह विभिन्न अमीनो एसिड के साथ बंधन निर्माण में भाग लेता है।

 डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड की बॉन्ड पृथक्करण ऊर्जा लगभग 50 Kcal/mol होती है और SS बॉन्ड की दूरी लगभग 200pm होती है। इस डेटा से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड अपेक्षाकृत मजबूत है और शॉर्ट रेंज बॉन्ड भी है।

अधिक जानने के लिए कृपया अनुसरण करें: पेप्टाइड बांड गठन: कैसे, क्यों, कहां, इसके आसपास के व्यापक तथ्य

डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड का कार्य

डाइसल्फ़ाइड बांड का सबसे महत्वपूर्ण कार्य प्रोटीन की द्वितीयक और तृतीयक संरचना का निर्धारण करना है।

डाइसल्फ़ाइड बांड का मुख्य कार्य यह है कि यह प्रोटीन अणु (प्रोटीन संश्लेषण के दौरान) की 3डी संरचना को अतिरिक्त स्थिरीकरण प्रदान करता है। इस प्रकार इसे तृतीयक प्रोटीन संरचना का निर्माण खंड कहा जाता है (पेप्टाइड बांड प्राथमिक संरचना को स्थिर करते हैं प्रोटीन का)।

यह सिंगल पॉलीपेप्टाइड चेन या इंटर प्रोटीन को फोल्ड करने में भी मदद करता है।

प्रोटीन इस अतिरिक्त स्थिरता को प्राप्त करता है क्योंकि डाइसल्फ़ाइड बांड के गठन के माध्यम से प्रोटीन की विकृत अवस्था की एन्ट्रापी कम हो जाती है।

जीवित जीवों में विभिन्न प्रकार की जैविक और शारीरिक प्रक्रिया डाइसल्फ़ाइड बांड द्वारा नियंत्रित होती है। थिरोडॉक्सिन, एक एंजाइम जो कम एसएच समूह से ऑक्सीडाइज्ड एसएस समूह में इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण प्रक्रिया को तेज करता है। ज्यादातर मामलों में डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड इंट्रामोल्युलर तरीके से बनता है लेकिन कुछ विशेष मामलों में इंटरमॉलिक्युलर डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड भी बन सकता है।

 डाइसल्फ़ाइड बंधन के टूटने से जीवित शरीर पर बहुत अधिक नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है क्योंकि महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया ध्वस्त हो जाएगी और कई महत्वपूर्ण संरचनाओं का निर्माण बाधित हो जाएगा और परिणामस्वरूप कोशिका वृद्धि प्रभावित हो सकती है।

अधिक जानने के लिए कृपया जांचें: पेप्टाइड बॉन्ड बनाम फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड: तुलनात्मक विश्लेषण और तथ्य

डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड की दरार

एक डाइसल्फ़ाइड बंधन को तोड़ना इसके मजबूत सहसंयोजक बंधन के कारण आसान काम नहीं है।

डाइसल्फ़ाइड बांड को जोड़कर साफ किया जा सकता है अपचायक कारक। उनमें से उपयोग किए जाने वाले सबसे आम कम करने वाले एजेंट β-मर्कैप्टोएथेनॉल या बीएमई और डिथियोथ्रिटोल या डीटीटी हैं।

कुछ एंजाइम, थिओरेडॉक्सिन (टीआरएक्स) और ग्लूटारेडॉक्सिन (जीआरएक्स) जोड़कर डाइसल्फ़ाइड बांड की दरार प्रतिक्रिया को तेज किया जा सकता है। ये एंजाइम नए शामिल सिस्टीन अवशेषों की रक्षा करने में मदद करते हैं।

गर्मी लगाने से डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड को तोड़ा नहीं जा सकता क्योंकि गर्मी केवल प्रोटीन संरचना में मौजूद कमजोर लिंकेज को तोड़ सकती है जैसे हाइड्रोजन बॉन्ड या नॉनपोलर हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन इसके पिघलने के तापमान पर (T)_m)। डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड को नहीं तोड़ने का मुख्य कारण डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड हाइड्रोजन बॉन्ड की तुलना में बहुत अधिक मजबूत बॉन्ड है(हाइड्रोजन बॉन्ड और डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड की बॉन्ड वियोजन ऊर्जा क्रमशः 2.8-7.2 kcal/mol और 60 kcal/mol है)।

डाइसल्फ़ाइड बंधन भी सामान्य हाइड्रोलिसिस (पानी के साथ प्रतिक्रिया करके) द्वारा नहीं तोड़ा जा सकता है। दरार मूल रूप से उच्च पीएच (क्षारीय पीएच) पर होती है। यदि केवल क्षारीय विलयन की डाइसल्फ़ाइड बंध से अभिक्रिया की जाती है, तो हाइड्रॉक्सिल आयन (OH .)^-1) डाइसल्फ़ाइड बांड पर हमला करता है और परिणामस्वरूप सल्फर परमाणुओं में से एक के साथ एक नया बंधन बनता है। इस प्रकार डाइसल्फ़ाइड आबंध टूट जाता है।

अधिक जानने के लिए कृपया देखें: पेप्टाइड बॉन्ड बनाम डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड: तुलनात्मक विश्लेषण और तथ्य

डाइसल्फ़ाइड बांड के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों के उत्तर नीचे दिए गए हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

क्या डाइसल्फ़ाइड बांड अनायास बनते हैं?

उत्तर: आण्विक ऑक्सीजन (O .) की उपस्थिति में डाइसल्फ़ाइड बंध अनायास ही बन सकता है₂).

क्या डाइसल्फ़ाइड बांड ध्रुवीय होते हैं?

उत्तर: डाइसल्फ़ाइड बांड की ध्रुवता इतनी बड़ी नहीं है। दो सिस्टीन अवशेषों की तुलना में इसकी ध्रुवता कम है।

कौन से पेप्टाइड्स डाइसल्फ़ाइड बांड बना सकते हैं?

उत्तर: बिना सल्फीहाइड्रील समूह (एसएच समूह) वाले अमीनो एसिड में भाग नहीं ले सकते हैं डाइसल्फ़ाइड बंधन निर्माण. इस प्रकार सिस्टीन एकमात्र अमीनो एसिड है जो डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड बना सकता है।

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अदिति रॉय

नमस्ते,
मैं अदिति रे हूं, इस मंच पर एक रसायन विज्ञान एसएमई। मैंने कलकत्ता विश्वविद्यालय से रसायन विज्ञान में स्नातक और अकार्बनिक रसायन विज्ञान में विशेषज्ञता के साथ टेक्नो इंडिया विश्वविद्यालय से स्नातकोत्तर की पढ़ाई पूरी की है। मैं लैंबडागीक्स परिवार का हिस्सा बनकर बहुत खुश हूं और मैं इस विषय को सरल तरीके से समझाना चाहूंगा।
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