ረቂቁ አቶም 4ሐ– ኤንዛይም ምንድነው

 

ኤንዛይሞች በሁሉም ፍጡሮች ውስጥ የሚገኙ እጅግ አስገራሚ ፕሮቲን ውህዶች ናቸው። ኤንዛይሞች አንድን ውህድ ከፋፍለው ወደ ሌሎች መጠናቸው ያነሱ ውህዶች፣ ወይም አነስተኛ ውህዶችን ገጣጥመው ተለቅ ወዳለ ውህድ የመቀየር ችሎታ አላቸው። ለምሳሌ ግልይኮጅን ሲንቴዝ (glycogen synthase) ሰውነታችን ለሃይል የሚጠቀምበትን ግሉኮዝ (glucose) የተባለውን ውህድ ሰውነታችን ከሚያስፈልገው መጠን በላይ ሲሆን፣ ሃይልን ለማጠራቀም ወደሚያስችልው ግላይኮጅን (glycogen) ወደተባልው፣ ብዛት ያላቸውን የግሉኮዝ ውህዶችን ቀጣጥሎ በተለያዩ ይሰውነት ክፍሎቻችን ለሌላ ጊዜ ለማከማቸት ወደሚያስችለን መልክ ይቀይራል። በተቃራኒው ግላይኮጅኔዝ (glycogenase) የግሉኮዝ እጥረት ባለ ጊዜ ግላይኮጅንን መልሶ ወደ ግሉኮዝ በመቀየር ለሃይል ማመንጫነት እንዲያገለግል ያበቃዋል። ኤንዛይሞች ተግባሮቻቸውን በሚፈጽሙበት ጊዜ በራሳቸው ላይ ምንም ለውጥ የማያስከትል በመሆኑ አንዱ የኤንዛም ውህድ መልሶና መላልሶ ሥራውን በተደጋጋሚ መፈጸም ይችላል። ይህን የመሰሉ ተግባራትን የሚፈጽሙ ወደ 75000 የተለያዩ ኤንዛሞች በሰውነታችን ይኖራሉ ተብሎ ይገመታል። ከዚህ በፊት በነበረው ልጥፍ የተመለከትነው አንጂዮ ቴንሲን ኮንቨርቲንግ ኤንዛይምም (Angitensin Converting Enzyme) ከንዚህ አንዱ ነው። ኤንዛይሞች በአባዛኛዎቹ የሰውነታችን ተግባራት ሚና ስለሚኖራቸው ከላይ እንዳየነው የተለያዩ ዘመናዊ መድሃኒቶችም እነሱን ኢላማ ያሚያደርጉ ናቸው። እነዚህ ድንቅ ፕሮቲን ውህዶች ከሚፈጽሟቸው ተግባርፕች መሃል የምንመገባቸውን ምግቦች መፍጨት፣ ሰውነታችንን መገንባት፣ ወደሰውነታችን የገቡ አደገኛ ንጥረ ነገሮችን (መርዞችን) ማምከን የመሳሰሉት ይገኛሉ። ቀደም ሲል ከተመለከትነው የደም ብዛት በተጨማሪ አንድ ሁለት ምሳሌዎችን ብንመለከት፣ አንዳንድ ወተት የማይስማማቸው ሰዎች ወተት ውስጥ የሚገኘውን ላክቶዝ (lactose) የተባለ ይስኳር አይነትን ወደ ሃይል ሰጭው ግሉኮዝ የሚቀይረው ላክቴዝ (lactase) የተባለ ኤንዛይም እጥረት ሲኖራቸው፣ የጨጓራ ህመም ያላቸው ደግሞ ፕሮቶን ፓምፕ (proton pump) የተባለው ኤንዛይም ከልክ ያለፈ አሲድ እንዲመረት የሚያደርግ ሲሆን፣ የህንንም ተግባሩም የሚከለክሉ ፕሮቶን ፓምፕ ኢንሂቢተር (proton pump inhibitor) የተባሉ መድኅኒቶችን (ለምሳሌ ኦሜፕራዞል – omeprazole) በመጠቀም ህመሙን ለመከላከል እንችላለን።

ረቂቁ አቶም (ክፍል 4ለ) - ካፕቶፕሪል (Captopril) የደም ብዛት መድሓኒት

 

በርካታ በሰውነታችን የሚገኙ ውህዶች የደም ግፊት መጠን ላይ ተዓጽኖ አላቸው። ለምሳሌ በምንጨነቅበት ጊዜ የተለያዩ ዓጢዎች የሚያመነጯቸው ውህዶች ወይ የልብ ትርታ ፍጥነትን በጨመር፣ ወይ የደም ሥር ስፋትን በመቀነስ፣ ወይ የሚዘዋወረውን የደም መጠን በመጨመር የደም ግፊታችንን ከፍ ሊያረጉ ይችላሉ። አንዳንድ ክስተቶችም የደም ግፊት መጠንን ሊቀንሱ ይችላሉ። ለምሳሌ የደም ኢንፌክሽን የትናንሽ የደም ስሮችን ስፋት በመጨመር ይህንን ሊያስከትል ይችላል። በአጠቃላይ የደም ግፊት መጠን ከልክ በላይ መጨመር ወይም መቀነስ ሰውነታችን ላይ አሉንታዊ ተዓጽኖ የሚያስከትል ሲሆን፣ አንዳንድ ጊዜ ግን መሠረታዊ መንስኤዎቹ ግልጽ ላይሆኑ ይችላሉ። በጉልምስና ጊዜ አንዳንድ ሰው ላይ የሚታየውም አብዛኛውን ጊዜ መንስኤው በግልጽ ባይታወቅም፣ በሰውነታችን ውስጥ የሚገኙ አንዳንድ ውህዶች መጠን መዛባት እንደሚኖር መገንዘብ ተችሏል። ከነዚህም አንድ ምሳሌ ቀጥለን እንመለከታለን።

እንደ አውራፓውያን አቆጣጠር በ1960ዎቹ የእባብ መርዝ ውስጥ የሚገኝ ፔፕታይድ (peptide) የተባለ ውህድ በሰውነታችን ውስጥ በተፈጥሮ የሚገኘውን ኤስ (ACE – Angiotensin Converting Enzyme) የተባለ ውህድን ሥራ እንደሚያስተጓጉል በእንግሊዝ ያሉ ሳይንቲስቶች ሊይስተውሉ ቻሉ። ኤስ ኤንዛይም ተብልው ከሚጥሩ በርካታ የፕሮቲን ይዘት ካላቸው ውህዶች አንድ ሲሆን፣ በ1970ዎቹ ኤስ አንጂዮቴንሲን አንድ (Angiotensin 1) የተባለውን ውህድ ወደ አንጂዮቴንሲን ሁለት (Angiotensin 2) ወደሚባለው በመቀየርና ይህም ኩላሊት ላይ ባልው ተዓጽኖ በደም ስሮቻችን የሚዘዋወረውን የደም መጠን በመጨመር የደም ግፊትን ከፍ እንደሚያደርግ ተስተዋለ። ይህን ተከትሎ በ 1975 የእባብ መርዝ ውስጥ የሚገኝውን ፔፕታይድ የሚገኙትን የአቶሞች ዓይነቶችና ቅርጹንም በመረዳት ተመሳሳይ ውህድ በላብራቶሪ ውስጥ ካፕቶፕሪል (Captopril) የተባለ ውህድ በኮምፒዩተር በመታገዘ ዲዛይኑን መንደፍና ቀጥሎም ማምረት ተቻለ። የኤስና የካፕቶፕሪል ጥምር ቅርጽ ካታች እንደምንመለከተው ይምስላል። ካፕቶፕሪል የውህዶችን ቅርጽ መሠረት አድርጎ መድሓኒትን ዲዛይን የማድረግ ተግባር የመጀመሪያ ስኬት ሲሆን ለዚህም ሥራ በዚህ ሥራ ላይ ተሰማርቶ የነበረውን ጆን ቬይን የተባለ ሳይንቲስት በ1980ዎቹ የኖቤል ሽልማትን አስገኝቶታል።

በዚህ ምስል ይኤስ አቶሞች ውሃዋማ ሆነው ሲታዩ ከመካከሉ የካፕቶፕሪል ውህድ የአንጂዮቴንሲን አንድን ቦታ ይዞ እንመለከታለን

 

ይህ ምሳሌ የሚያሳየን የአቶሞችንና የውይዶችን ባህርይና ቅርጽ በመሠረታዊ ሳይንስ ምርምር ዘዴዎች መረዳት ዘመናዊ ህክምና ላይ ምን ያህል አስተዋጻኦ ሊኖረው እንደሚችል ያሳየናል። በአርግጥ እጅግ ብዙ በዘመናዊ ህክምና ጥቅም ላይ እየዋሉ ያሉ መድሃኒቶች ምንም የአቶም ግንዛቤ ሳይኖረን ከልምድ የተገኙ ቢሆኑም፣ በቅርቡ ምርምር ተደርጎባቸው በአዲስ ዓይታ በሰውነታችን ላይ በምን ዓይነት የሚፈለግባቸውን ውጤት ሊፈጽሙ እንደቻሉ ማወቅ ተችሏል።