चरण II चयापचय (संयुग्मन अभिक्रियाएँ)

चरण II चयापचय में जैव-रूपांतरण की संयुग्मन अभिक्रियाएँ शामिल हैं, जिसमें एक दवा या उसका चरण I मेटाबोलाइट एक अंतर्जात अणु से सहसंयोजक रूप से जुड़ जाता है — जैसे कि ग्लूकोरोनिक एसिड, सल्फेट, ग्लूटाथियोन, एक एसिटाइल या एक मिथाइल समूह — आमतौर पर एक अधिक पानी में घुलनशील उत्पाद का उत्पादन होता है जो आसानी से उत्सर्जित हो जाता है। UDP-ग्लूकोरोनोसिलट्रांसफरेज़ द्वारा उत्प्रेरित ग्लूकोरोनिडेशन, इन मार्गों में सबसे प्रमुख है।

Definition

चरण II चयापचय एक दवा या उसके चरण I उत्पाद का ट्रांसफरेज़ एंजाइमों द्वारा एक अंतर्जात सह-सब्सट्रेट के साथ संयुग्मन है, जो आमतौर पर एक अत्यधिक ध्रुवीय, पानी में घुलनशील संयुग्म उत्पन्न करता है जो गुर्दे या पित्त उत्सर्जन के लिए उपयुक्त होता है।

Scope

यह विषय प्रमुख संयुग्मन मार्गों, उन्हें उत्प्रेरित करने वाले ट्रांसफरेज़ एंजाइमों और पानी में घुलनशीलता बढ़ाने तथा दवा की क्रिया को समाप्त करने में उनकी भूमिका को शामिल करता है। यह शैक्षिक है और कोई खुराक संबंधी सलाह प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• प्रमुख संयुग्मन अभिक्रियाओं में किन अंतर्जात अणुओं का उपयोग किया जाता है?
• दवा चयापचय में UDP-ग्लूकोरोनोसिलट्रांसफरेज़ की क्या भूमिका है?
• संयुग्मन पानी में घुलनशीलता कैसे बढ़ाता है और उत्सर्जन में कैसे सहायता करता है?
• चरण I और चरण II अभिक्रियाएँ अनुक्रम में कैसे कार्य करती हैं?

Key concepts

• ग्लूकोरोनिडेशन (UDP-ग्लूकोरोनोसिलट्रांसफरेज़)
• सल्फेशन (सल्फोट्रांसफरेज़)
• ग्लूटाथियोन संयुग्मन (ग्लूटाथियोन S-ट्रांसफरेज़)
• एसिटिलेशन (N-एसिटाइलट्रांसफरेज़)
• मिथाइलेशन (मिथाइलट्रांसफरेज़)
• अमीनो-एसिड संयुग्मन
• सह-सब्सट्रेट निर्भरता और संयुग्म उत्सर्जन

Mechanisms

चरण II अभिक्रियाएँ ट्रांसफरेज़ एंजाइमों और सक्रिय सह-सब्सट्रेट का उपयोग करके एक दवा या चरण I के दौरान पेश किए गए कार्यात्मक हैंडल से एक अंतर्जात समूह को जोड़ती हैं। ग्लूकोरोनिडेशन UDP-ग्लूकोरोनिक एसिड से ग्लूकोरोनिक एसिड को UDP-ग्लूकोरोनोसिलट्रांसफरेज़ (UGT) परिवार द्वारा स्थानांतरित करता है और कई दवाओं और अंतर्जात यौगिकों के लिए मात्रात्मक रूप से प्रमुख संयुग्मन मार्ग है (Tukey & Strassburg, 2000)। अन्य मार्गों में सल्फोट्रांसफरेज़ द्वारा सल्फेशन, ग्लूटाथियोन S-ट्रांसफरेज़ द्वारा ग्लूटाथियोन के साथ संयुग्मन (प्रतिक्रियाशील चरण I मध्यवर्ती को विषहरण करने में महत्वपूर्ण), N-एसिटाइलट्रांसफरेज़ द्वारा N-एसिटिलेशन, मिथाइलेशन और अमीनो-एसिड संयुग्मन शामिल हैं। परिणामी संयुग्म आमतौर पर मूल यौगिक की तुलना में कहीं अधिक पानी में घुलनशील होते हैं, जो गुर्दे या पित्त उत्सर्जन का पक्षधर होता है और आमतौर पर औषधीय गतिविधि को समाप्त करता है (Wilkinson, 2005)। क्योंकि ग्लूटाथियोन संयुग्मन चरण I में उत्पन्न इलेक्ट्रोफिलिक मेटाबोलाइट्स को बेअसर कर सकता है, इसलिए प्रतिक्रियाशील-मेटाबोलाइट विषाक्तता से सुरक्षा में दोनों चरण कार्यात्मक रूप से जुड़े हुए हैं (Guengerich, 2007)।

Clinical relevance

संयुग्मन-एंजाइम गतिविधि में भिन्नता — उदाहरण के लिए UGT या N-एसिटाइलट्रांसफरेज़ गतिविधि में विरासत में मिले अंतर — दवा के संपर्क और प्रतिक्रियाशील मेटाबोलाइट्स के प्रबंधन में अंतर में योगदान करते हैं। यह प्रविष्टि एंजाइमोलॉजी को संदर्भ सामग्री के रूप में प्रस्तुत करती है और व्यक्तिगत खुराक निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

UGT परिवार की जीव विज्ञान और संयुग्मन चयापचय में इसकी केंद्रीय भूमिका का एक व्यापक समीक्षा में दस्तावेजीकरण किया गया है (Tukey & Strassburg, 2000); निकासी और परिवर्तनशीलता में संयुग्मन का योगदान, और प्रतिक्रियाशील-मेटाबोलाइट प्रबंधन के साथ इसका परस्पर क्रिया, प्रमुख समीक्षाओं (Wilkinson, 2005; Guengerich, 2007) और मानक ग्रंथों (Rowland & Tozer, 2011) में संक्षेपित हैं।

History

संयुग्मन को कार्यात्मकता के साथ जैव-रूपांतरण के दूसरे, सिंथेटिक चरण के रूप में मान्यता दी गई थी, जिसमें ग्लूकोरोनिडेशन सबसे पहले वर्णित मार्गों में से एक था। बीसवीं शताब्दी के अंत में मानव UDP-ग्लूकोरोनोसिलट्रांसफरेज़ परिवार के आणविक लक्षण वर्णन ने स्पष्ट किया कि एक एकल एंजाइम सुपरफैमिली दवाओं और अंतर्जात सब्सट्रेट्स की एक विस्तृत श्रृंखला को कैसे संयुग्मित करती है (Tukey & Strassburg, 2000)।

Key figures

• Robert H. Tukey
• Christian P. Strassburg
• Grant R. Wilkinson

Seminal works

• tukey-strassburg-2000
• wilkinson-2005

Frequently asked questions

चरण II संयुग्मन अभिक्रिया दवा के साथ क्या करती है?

यह एक अंतर्जात अणु — अक्सर ग्लूकोरोनिक एसिड, लेकिन सल्फेट, ग्लूटाथियोन, एसिटाइल, या मिथाइल समूह भी — को दवा या उसके चरण I मेटाबोलाइट से सहसंयोजक रूप से जोड़ता है, आमतौर पर एक अधिक पानी में घुलनशील संयुग्म का उत्पादन करता है जिसे उत्सर्जित करना आसान होता है और आमतौर पर औषधीय रूप से निष्क्रिय होता है।

क्या चरण II हमेशा चरण I का अनुसरण करता है?

आवश्यक नहीं है। कई दवाओं में पहले से ही एक उपयुक्त कार्यात्मक समूह होता है और उन्हें बिना किसी पूर्व चरण I अभिक्रिया के सीधे संयुग्मित किया जा सकता है, जबकि अन्य को पहले चरण I कार्यात्मकता की आवश्यकता होती है।