सैद्धांतिक और कम्प्यूटेशनल विज्ञान जर्नल
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फॉस्फेट युक्त यौगिकों की हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं के लिए एक व्यापक सैद्धांतिक मॉडल

हम्माद अली हसन, सदफ रानी, ​​फारूक अहमद कियानी, स्टीफन फिशर, सोहैब असलम, अबीरा सिकंदर

फॉस्फेट युक्त यौगिकों का हाइड्रोलिसिस जीवविज्ञान में एक प्रमुख रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसके लिए पानी के O–H बॉन्ड और सब्सट्रेट के P–O बॉन्ड को तोड़ना आवश्यक है। नवीनतम गणना हाइड्रोलिसिस के दौरान हमलावर पानी से फॉस्फेट युक्त सब्सट्रेट में दो प्रोटॉन ट्रांसफर मोड का खुलासा करती है, यानी, a) प्रत्यक्ष प्रोटॉन ट्रांसफर, और b) मध्यस्थ बेस के माध्यम से प्रोटॉन रिले । हम बताते हैं कि हाइड्रोलिसिस तंत्र को उस क्रम के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है जिसमें O–H और P–O बॉन्ड टूटते हैं, छोड़ने वाले न्यूक्लियोफाइल की ताकत और प्रोटॉन ट्रांसफर के तरीके। इसके परिणामस्वरूप एक ऐसी योजना बनती है जिसका उपयोग एंजाइमों द्वारा P–O–X (X=P, C) लिंकेज को हाइड्रोलाइज करने के लिए उपयोग की जाने वाली दो विशेष उत्प्रेरक रणनीतियों को समझने के लिए किया जा सकता है: 1) एंजाइम स्किसिल P–O _l बॉन्ड को तोड़ने की सुविधा के लिए छोड़ने वाले समूह की न्यूक्लियोफाइल ताकत को कम करते हैं और फॉस्फेट प्रतिक्रिया केंद्र से एक औपचारिक नकारात्मक चार्ज को छोड़ने वाले न्यूक्लियोफाइल में स्थानांतरित करते हैं। 2) कई एंजाइम हमलावर जल अणु से फॉस्फेट प्रतिक्रिया केंद्र तक सीधे प्रोटॉन स्थानांतरण से बचते हैं। प्रत्यक्ष प्रोटॉन स्थानांतरण फॉस्फेट प्रतिक्रिया केंद्र पर एक अतिरिक्त प्रोटॉन (सकारात्मक आवेश) डालता है जो फॉस्फेट और छोड़ने वाले न्यूक्लियोफाइल के बीच P–O _l बंधन को तोड़ने में बाधा डालता है। इसके विपरीत, हमलावर जल से फॉस्फेट प्रतिक्रिया केंद्र तक सहायक जल या सहायक उत्प्रेरक आधार के माध्यम से अप्रत्यक्ष प्रोटॉन स्थानांतरण P–O _l बंधन को तोड़ने में बाधा नहीं डालता है। ये दो रणनीतियाँ कई फॉस्फेट हाइड्रोलाइजिंग एंजाइमों में मौजूद हैं।