सेरीन

सेरीन (प्रतीक Ser या S) एक α-अमीनो अम्ल है जिसका उपयोग प्रोटीन के जैवसंश्लेषण में किया जाता है। इसमें α-अमीनो समूह होता है (जो प्रोटोनेटेड - जैविक परिस्थितियों में बनता है), एक कार्बोक्सिल समूह (जो अवक्षेपित - में है जैविक स्थितियों के तहत बनता है), और एक साइड चेन जिसमें  हाइड्रॉक्सीमिथाइल  समूह होता है, इसे रासायनिक ध्रुवीयता अमीनो एसिड के रूप में वर्गीकृत करता है। इसे मानव शरीर में सामान्य शारीरिक परिस्थितियों में संश्लेषित किया जा सकता है, जिससे यह एक अनावश्यक अमीनो एसिड बन जाता है। यह कोडन UCU, UCC, UCA, UCG, AGU और AGC द्वारा एन्कोड किया गया है।

घटना
यह यौगिक प्रोटीनोजेनिक अमीनो एसिड में से एक है। केवल L -स्टीरियोआइसोमर स्वाभाविक रूप से प्रोटीन में प्रकट होता है। यह मानव आहार के लिए गैर-आवश्यक अमीनो एसिड है, क्योंकि यह ग्लाइसिन सहित अन्य चयापचयों  से शरीर में संश्लेषित होता है। सेरीन पहली बार 1865 में एमिल क्रैमर द्वारा रेशम प्रोटीन, विशेष रूप से समृद्ध स्रोत से प्राप्त किया गया था। इसका नाम लैटिन से रेशम के लिए लिया गया है, विक्ट: सेरिकम। सेरीन की संरचना 1902 में स्थापित की गई थी।

जैवसंश्लेषण
सेरीन का जैवसंश्लेषण 3-फॉस्फोग्लाइसेरेट (ग्लाइकोलाइसिस से एक मध्यवर्ती) के ऑक्सीकरण से 3-फॉस्फोहाइड्रॉक्सीपाइरुवेट और एनएडीएच में फॉस्फोग्लाइसेरेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा शुरू होता है. फॉस्फोसेरिन ट्रांसएमिनेस द्वारा इस कीटोन का रिडक्टिव एमिनेशन (संक्रमण)) 3-फॉस्फोसरीन (ओ-फॉस्फोसरीन) पैदा करता है जो फॉस्फोसेरिन फॉस्फेटस द्वारा सेरीन में हाइड्रोलाइज्ड होता है . एस्चेरिचिया कोलाई जैसे बैक्टीरिया में|ई. कोलाई इन एंजाइमों को जीन सेरा (ईसी 1.1.1.95), सेरसी (ईसी 2.6.1.52), और सेरबी (ईसी 3.1.3.3) द्वारा एन्कोड किया गया है। ग्लाइसिन बायोसिंथेसिस: सेरीन हाइड्रॉक्सीमिथाइलट्रांसफेरेज़ (SHMT = सेरीन ट्रांसहाइड्रॉक्सीमिथाइलेज़) भी प्रतिवर्ती रूपांतरणों को उत्प्रेरित करता है L -सेरीन से ग्लाइसीन (रेट्रो-एल्डोल क्लीवेज) और 5,6,7,8-टेट्राहाइड्रोफोलेट से 5,10-मेथिलनेटेट्राहाइड्रोफोलेट (एमटीएचएफ) (हाइड्रोलिसिस)। SHMT एक पाइरिडोक्सल फॉस्फेट (PLP) पर निर्भर एंजाइम है। CO से ग्लाइसिन भी बन सकता है2,, और mTHF ग्लाइसिन दरार प्रणाली  द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया में।

संश्लेषण और प्रतिक्रियाएं
औद्योगिक रूप से, L -सेरीन का उत्पादन ग्लाइसिन और हाइड्रॉक्सीमिथाइलट्रांसफेरेज़ द्वारा उत्प्रेरित मेथनॉल से किया जाता है। कई चरणों में मिथाइल एक्रिलाट  से प्रयोगशाला में रेसमिक सेरीन तैयार किया जा सकता है:
 * Synthesis of dl-serine.svgसेरीन के हाइड्रोजनीकरण से डायोल सेरिनोल मिलता है:
 * HOCH2CH(NH2)CO2H + 2 H2  →  HOCH2CH(NH2)CH2OH  +  2 H2O

मेटाबोलिक
चयापचय में सेरीन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्यूरीन और पाइरीमिडीन के जैवसंश्लेषण में भाग लेता है। यह ग्लाइसिन और सिस्टीन सहित कई अमीनो एसिड का अग्रदूत है, साथ ही बैक्टीरिया में ट्रिप्टोफैन भी है। यह कई अन्य मेटाबोलाइट्स का अग्रदूत भी है, जिसमें स्फिंगोलिपिड्स और फोलेट शामिल हैं, जो जैवसंश्लेषण में एक-कार्बन अंशों का प्रमुख दाता है।

सिग्नलिंग
D -सेरीन, सेरीन रेसमासे द्वारा न्यूरॉन्स में संश्लेषित L -सेरिन (इसका एनैन्टीओमर), NMDA रिसेप्टर्स को सक्रिय करके एक न्यूरोमॉड्यूलेटर के रूप में कार्य करता है, जिससे वे ग्लूटामेट को बाँधने पर उन्हें खोलने में सक्षम हो जाते हैं। D -सेरिन NMDA रिसेप्टर | NMDA-टाइप ग्लूटामेट रिसेप्टर (NMDAR) के ग्लाइसिन साइट (NR1) पर एक शक्तिशाली एगोनिस्ट है। रिसेप्टर को खोलने के लिए, ग्लूटामेट और या तो ग्लाइसीन या D -सेरीन को इससे बांधना चाहिए; इसके अलावा एक ताकना अवरोधक बाध्य नहीं होना चाहिए (उदाहरण के लिए Mg2+ या Zn2+). वास्तव में, D -सेरिन एनएमडीएआर पर ग्लाइसीन साइट पर ग्लाइसीन की तुलना में अधिक शक्तिशाली एगोनिस्ट है।

D -सेरीन को अपेक्षाकृत हाल तक केवल जीवाणुओं में मौजूद माना जाता था; यह दूसरा था D मनुष्यों में स्वाभाविक रूप से मौजूद अमीनो एसिड की खोज, एस्पार्टेट की खोज के तुरंत बाद, मस्तिष्क में एक सिग्नलिंग अणु के रूप में मौजूद है| D -एस्पार्टेट। था D अमीनो एसिड मनुष्यों में जल्द ही खोजे गए हैं, NMDA रिसेप्टर पर ग्लाइसिन साइट को इसके बजाय नामित किया जा सकता है D -सेरीन साइट। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के अलावा, D -सेरीन परिधीय ऊतकों और उपास्थि जैसे अंगों में एक सांकेतिक भूमिका निभाता है, किडनी, और कॉर्पस कोवर्नोसम

स्वाद संवेदना
शुद्ध D -सेरीन एक ऑफ-व्हाइट क्रिस्टलीय पाउडर है जिसमें बहुत ही हल्की मस्टी सुगंध होती है। D - मध्यम और उच्च सांद्रता में अतिरिक्त मामूली खट्टे स्वाद के साथ सेरीन मीठा होता है।

नैदानिक ​​महत्व
अमीनो एसिड के जैवसंश्लेषण में सेरीन की कमी के विकार दुर्लभ दोष हैं L -सेरीन। वर्तमान में तीन विकारों की सूचना मिली है:


 * 3-फॉस्फोग्लाइसेरेट डिहाइड्रोजनेज की कमी
 * 3-फॉस्फोसरीन फॉस्फेट की कमी
 * फॉस्फोसेरिन एमिनोट्रांस्फरेज़ की कमी

इन एंजाइम दोषों से जन्मजात माइक्रोसेफली और गंभीर साइकोमोटर मंदता जैसे गंभीर न्यूरोलॉजिकल लक्षण होते हैं और इसके अलावा, 3-फॉस्फोग्लाइसेरेट डिहाइड्रोजनेज की कमी वाले रोगियों में असाध्य दौरे पड़ते हैं। ये लक्षण उपचार के लिए एक चर डिग्री का जवाब देते हैं L -सेरीन, कभी-कभी ग्लाइसिन के साथ मिलाकर। उपचार की प्रतिक्रिया परिवर्तनशील है और दीर्घकालिक और कार्यात्मक परिणाम अज्ञात है। महामारी विज्ञान, जीनोटाइप/फेनोटाइप सहसंबंध और इन रोगों के परिणामों की समझ में सुधार के लिए एक आधार प्रदान करने के लिए रोगियों के जीवन की गुणवत्ता पर उनका प्रभाव, साथ ही साथ नैदानिक ​​और चिकित्सीय रणनीतियों का मूल्यांकन करने के लिए गैर-वाणिज्यिक अंतर्राष्ट्रीय कार्य द्वारा एक रोगी रजिस्ट्री स्थापित की गई थी। न्यूरोट्रांसमीटर संबंधित विकार (iNTD) पर समूह। सेरीन जैवसंश्लेषण के विघटन के अलावा, इसका परिवहन भी बाधित हो सकता है। एक उदाहरण स्पास्टिक टेट्राप्लाजिया, थिन कठोर शरीर और प्रोग्रेसिव माइक्रोसेफली है, जो उत्परिवर्तन के कारण होने वाली बीमारी है जो तटस्थ अमीनो एसिड ट्रांसपोर्टर ए के कार्य को प्रभावित करती है।

चिकित्सीय उपयोग के लिए अनुसंधान
का वर्गीकरण L -सेरीन एक गैर-आवश्यक अमीनो एसिड के रूप में सशर्त माना जाता है, क्योंकि मनुष्य जैसे कशेरुक हमेशा पूरे जीवन काल में इष्टतम मात्रा का संश्लेषण नहीं कर सकते हैं। की रक्षा L -सेरीन को एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस, अगर, रोगियों (क्लिनिकलट्रायल.जीओ पहचानकर्ता: एनसीटी01835782) के साथ एफडीए द्वारा अनुमोदित मानव चरण I नैदानिक ​​परीक्षण में प्रदर्शित किया गया है।  लेकिन ALS के लक्षणों का इलाज अभी तक दिखाया जाना बाकी है। 2011 के एक मेटा-विश्लेषण में सिज़ोफ्रेनिया के नकारात्मक और कुल लक्षणों के लिए एक मध्यम प्रभाव आकार के लिए सहायक सार्कोसिन पाया गया। इसके प्रमाण भी हैं L -सेरीन मधुमेह में चिकित्सीय भूमिका प्राप्त कर सकता है।

D -सिज़ोफ्रेनिया के संभावित उपचार के रूप में कृन्तकों में सेरीन का अध्ययन किया जा रहा है। D -सेरीन को प्रारंभिक अल्जाइमर रोग (एडी) निदान के लिए एक संभावित बायोमार्कर के रूप में भी वर्णित किया गया है, संभावित एडी रोगियों के मस्तिष्कमेरु द्रव में इसकी अपेक्षाकृत उच्च सांद्रता के कारण।

D -सेरीन को सेंसरिनुरल हियरिंग डिसऑर्डर जैसे बहरापन  और टिनिटस के संभावित उपचार के रूप में माना गया है।

यह भी देखें

 * आइसोसरीन
 * होमोसरीन (आइसोथ्रोनाइन)
 * सेरीन ऑक्टेमर क्लस्टर

बाहरी संबंध

 * Serine MS Spectrum