অ্যাস্পারাজিন

অ্যাস্পারাজিন (প্রতীক Asn বা N) হল একটি আলফা- অ্যামিনো অ্যাসিড যা প্রোটিনের জৈব সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়। এতে একটি আলফা-অ্যামিনো গ্রুপ (যাতে জৈবিক অবস্থায় প্রোটোনেটেড −NH অবস্থায় থাকে), একটি আলফা-কারবক্সিলিক অ্যাসিড গ্রুপ (যা জৈবিক অবস্থায় ডিপ্রোটোনেটেড −COO − অবস্থায় থাকে) এবং পার্শ্ব চেইনে একটি কার্বক্সামাইড থাকে। এ মূলকগুলোর উপস্থিতি অ্যালিফ্যাটিক অ্যামিনো অ্যাসিড পোলার (শারীরিক pH-এ) যৌগ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করে। এটি মানুষের দেহে অপ্রয়োজনীয় একটি অ্যামিনো অ্যাসিড কারণ শরীর এটি সংশ্লেষ করতে পারে। অর্থাৎ খাদ্য থেকে এটি গ্রহণের প্রয়োজন নেই। এটি AAU এবং AAC কোডন দ্বারা এনকোড করা হয়।

অ্যাস্পারাজিনকে এক-অক্ষর চিহ্ন পদ্ধতিতে N প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়। অ্যাস্পারাজিনের শেষ উচ্চারিত ধ্বনি ''এন'' হবার কারণে মনে রাখার সুবিধার্থে একে এই প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়। আবার তিন-অক্ষর দিয়ে অ্যাস্পারাজিনকে Asn প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

ইতিহাস 
১৮০৬ সালে ফরাসি রসায়নবিদ লুই নিকোলাস ভাকুলিন এবং পিয়ের জিন রবিকেট (তখন একজন তরুণ সহকারী) একটি স্ফটিক আকারে অ্যাস্পারাজিনকে আলাদা করতে সক্ষম হয়েছিলেন। এটি অ্যাসপারাগাসের (শতমূলী) রস থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল। অ্যাসপারাগাসে এটি প্রচুর পরিমাণে থাকায় এর নামকরণ অ্যাস্পারাজিন করা হয়। এটিই ছিল যা বিজ্ঞানীদের আলাদা করতে পারা প্রথম অ্যামিনো অ্যাসিড।

তিন বছর পর ১৮০৯ সালে পিয়ের জিন রবিকেট লিকোরিসের(যষ্টিমধু) মুল থেকে এমন একটি পদার্থ শনাক্ত করেন যার বৈশিষ্ট্যগুলি অ্যাস্পারাজিনের সাথে খুব সাদৃশ্যপূর্ণ ছিল। পরবর্তীতে ১৮২৮ সালে প্লিসন একে অ্যাস্পারাজিন হিসাবে চিহ্নিত করেন।

অ্যাস্পারাজিনের গঠন নির্ধারণের জন্য কয়েক দশকের গবেষণা লেগেছিল। ১৮৩৩ সালে ফরাসি রসায়নবিদ এন্টোইন ফ্রাঁসোয়া বুট্রন চার্লার্ড এবং থিওফাইল-জুলেস পেলুজ প্রথমবারের মতো অ্যাসপারাজিনের পরীক্ষামূলক সংকেত নির্ধারিত করেছিলেন। একই বছরে জার্মান রসায়নবিদ জাস্টাস লিবিগ আরেকটু নির্ভুল সংকেত প্রদান করেন। ১৮৪৬ সালে ইতালীয় রসায়নবিদ রাফায়েল পিরিয়া অ্যাস্পারাজিন ও নাইট্রাস অ্যাসিড এর পরীক্ষায় অ্যাস্পারাজিনকে ম্যালিক অ্যাসিডে রূপান্তরিত করতে সক্ষম হন। এক্ষেত্রে রূপান্তরের সময় অ্যাস্পারাজিন অণুর অ্যামাইন (–NH2) গ্রুপগুলি অপসারিত হয়। এই রূপান্তরটি অণুর মৌলিক গঠন প্রকাশ করে: যা চারটি কার্বন পরমাণুর একটি চেইন। পিরিয়া ভেবেছিলেন যে অ্যাস্পারাজিন ম্যালিক অ্যাসিডের একটি ডাইঅ্যামাইড। ১৮৬২ সালে জার্মান রসায়নবিদ হারমান কোলবে তার অনুমানটি ভুল প্রমাণ করেন। পরিবর্তে কোলবে এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে অ্যাস্পারাজিন সাকসিনিক অ্যাসিডের একটি অ্যামাইড। ১৮৮৬ সালে ইতালীয় রসায়নবিদ আর্নাল্ডো পিউত্তি (১৮৫৭-১৯২৮) অ্যাস্পারাজিনের প্রাকৃতিক রূপের একটি দর্পন প্রতিবিম্ব বা " এনানশিওমার " আবিষ্কার করেন যার সাথে অ্যাস্পারাজিনের অনেক বৈশিষ্ট্যের মিল রয়েছে আবার তাদের মধ্যে অমিলও রয়েছে। অ্যাস্পারাজিনের গঠন তখনো পুরোপুরি জানা না যাবার কারণে অণুর মধ্যে অ্যামাইন গ্রুপের অবস্থান ঠিক করে বসানো হয়নি। পিউটি অ্যাস্পারাজিনের সংশ্লেষণ করেন এবং এইভাবে ১৮৮৮ সালে এর প্রকৃত গঠন প্রকাশ করেন।

প্রোটিনে গাঠনিক কার্যাবলি 
অ্যাস্পারাজিনের পার্শ্ব শিকল পেপটাইড কাঠামোর সাথে হাইড্রোজেন বন্ড মিথস্ক্রিয়া তৈরি করতে পারে বলে অ্যাস্পারাজিনের অবশিষ্টাংশগুলি প্রায়শই আলফা-হেলিক্সের শুরুতে অ্যাসেক্স টার্ন এবং অ্যাসেক্স মোটিফ হিসাবে এবং একই রকম মোটিফে বা অ্যামাইড রিং হিসাবে বিটা শীটে পাওয়া যায়। এর ভূমিকাটিকে হাইড্রোজেন বন্ড মিথস্ক্রিয়াকে "ক্যাপিং" হিসাবে মনে করা যেতে পারে যা অন্যথায় পলিপেপটাইড কাঠামো দ্বারা প্রকাশিত হবে।

অ্যাস্পারাজিন এন-লিঙ্কযুক্ত গ্লাইকোসিলেশন, কার্বোহাইড্রেট চেইন যুক্ত করে প্রোটিন চেইনের পরিবর্তনের জন্য মূল সাইটগুলিও সরবরাহ করে। সাধারণত পরেরটা এক্স- সেরিন বা এক্স- থ্রোনিন সি পাশের সীমান্তে থাকলে একটি কার্বোহাইড্রেটে শুধুমাত্র একটি অ্যাস্পারাজিন অবশিষ্টাংশে যোগ করা যায়; এখানে এক্স হল ব্যতিক্রমী প্রোলিন ছাড়া যেকোনো অ্যামিনো অ্যাসিড।

এইচআইএফ১ হাইপোক্সিয়া ইনডিসিবল ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরে অ্যাস্পারাজিনে হাইড্রোক্সিল মূলক যুক্ত হতে পারে। এই পরিবর্তনটি এইচআইএফ১ মধ্যস্থিত জিন সক্রিয়করণকে বাধাগ্রস্ত করে।

উৎস

খাদ্য উৎস 
অ্যাস্পারাজিন মানুষের জন্য অপরিহার্য খাদ্য উপাদান নয়। অর্থাৎ এটি কেন্দ্রীয় বিপাকীয় পথের মধ্যবর্তী স্থান থেকে সংশ্লেষিত হতে পারে এবং খাদ্যের সাথে আলাদাভাবে গ্রহণের প্রয়োজন নেই।

অ্যাস্পারাজিন নিম্নলিখিত উৎসসমূহ থেকে পাওয়া যায়:

 প্রাণীজ উৎস : দুগ্ধজাত খাবার, ঘোল, গরুর মাংস, হাঁস, ডিম, মাছ, ল্যাকটালবুমিন, সামুদ্রিক খাবার
 উদ্ভজ্জ উৎস : সামুদ্রিক শৈবাল (স্পিরুলিনা), আলু, সয়া প্রোটিন, টোফু

জৈবসংশ্লেষণ এবং অপচিতি প্রক্রিয়া (ক্যাটাবোলিজম) 
অ্যাস্পারাজিন তৈরির প্রিকার্সর হল অক্সালোএসিটেট। এটি একটি ট্রান্সমিনেজ এনজাইম যা অ্যাস্পারাজিনকে অ্যাসপার্টেটে রূপান্তরিত করে। এনজাইম অ্যামিনো গ্রুপকে গ্লুটামেট থেকে অক্সালোঅ্যাসেটেটে রূপান্তর করে যা আলফা-কিটোগ্লুটারেট এবং অ্যাসপার্টেট তৈরি করে। অ্যাসপারাজিন সিন্থেটেস এনজাইম অ্যাসপার্টেট, গ্লুটামিন এবং এটিপি থেকে অ্যাসপারাজিন, এএমপি, গ্লুটামেট এবং পাইরোফসফেট তৈরি করে। অ্যাসপারাজিন সিন্থেটেস এনজাইম অ্যাসপার্টেটকে সক্রিয় করতে এটিপি ব্যবহার করে বিটা-অ্যাসপারটাইল- এএমপি গঠন করে। গ্লুটামাইনের দান করা একটি অ্যামোনিয়াম গ্রুপ বিটা-অ্যাসপারটাইল- এএমপি-এর সাথে বিক্রিয়া করে অ্যাস্পারাজিন এবং মুক্ত এএমপি গঠন করে।

এর জৈবসংশ্লেষণের বিপরীত বিক্রিয়ায় অ্যাস্পারাজিনকে অ্যাসপার্টেট দ্বারা হাইড্রোলাইজ করেঅ্যাস্পারটেজে রূপান্তরিত করা হয়। অ্যাসপার্টেট তারপর আল -কিটোগ্লুটারেট থেকে গ্লুটামেট এবং অক্সালোএসেটেট গঠনের জন্য ট্রান্সঅ্যামিনেশনের মধ্য দিয়ে যায়। অক্সালোঅ্যাসেটেট পরবর্তীতে সাইট্রিক অ্যাসিড চক্রে (ক্রেবস চক্র) প্রবেশ করে।

অ্যাক্রিলামাইড বিতর্ক 
অ্যাস্পারাজিনের মিশ্রণ গরম করা এবং শর্করা বা কার্বনাইলের অন্যান্য উৎস থেকে বিয়োজন খাবারে অ্যাক্রিলামাইড তৈরি করে। এটি বেকড পণ্য যেমন ফ্রেঞ্চ ফ্রাই, আলুর চিপস এবং টোস্ট করা রুটিতে পাওয়া যায়। অ্যাক্রিলামাইড লিভারে গ্লাইসিডামাইডে রূপান্তরিত হয়। যা একটি সম্ভাব্য ক্যান্সার সৃষ্টিকারী পদার্থ।

কাজ 
মস্তিষ্কের স্বাভাবিক বিকাশের জন্য অ্যাস্পারাজিন সিন্থেটেজ প্রয়োজন। পক্সভাইরাসগুলির প্রতিলিপির সময় অ্যাস্পারাজিন প্রোটিন সংশ্লেষণে সাহায্য করে।

অ্যাস্পারাজিনে এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলামের অলিগোস্যাকারিলট্রান্সফেরেজ এনজাইম এন-অ্যাসিটিলগ্লুকোসামিনের সংযোজন করে। এই গ্লাইকোসাইলেশন প্রোটিন গঠন এবং ফাংশনের সাথে জড়িত।

তথ্যসূত্র

বহিঃসংযোগ 
 জিএমডি এমএস স্পেকট্রাম

কার্বক্সামাইড