DNA-binding protein from starved cells
ক্ষুধার্ত কোষ (ডিপিএস) থেকে ডিএনএ-বাইন্ডিং প্রোটিনগুলি হল ব্যাকটেরিয়াল প্রোটিন যা ফেরিটিন সুপারফ্যামিলির অন্তর্গত এবং "ক্যানোনিকাল" ফেরিটিনগুলির ক্ষেত্রে দৃঢ় সাদৃশ্য কিন্তু স্বতন্ত্র পার্থক্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। ডিপিএস প্রোটিন একটি জটিল ব্যাকটেরিয়া প্রতিরক্ষা ব্যবস্থার অংশ যা ডিএনএকে জারণজনিত ক্ষতির বিরুদ্ধে রক্ষা করে এবং ব্যাকটেরিয়া রাজ্যে ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয়। বিবরণ ডিপিএস হল 20 কেডিএ-র অত্যন্ত প্রতিসম ডোডেকামেরিক প্রোটিন যা 2ঃ3 টেট্রাহেড্রাল প্রতিসাম্যের একটি শেল-সদৃশ কাঠামো থেকে চিহ্নিত করা হয় যা ~ 9 এনএম-এর বাহ্যিক ব্যাস এবং ~ 4.5 এনএম ব্যাসের একটি কেন্দ্রীয় গহ্বর সহ অভিন্ন সাবইউনিট থেকে একত্রিত হয়। ডিপিএস প্রোটিনগুলি ফেরিটিন সুপারফ্যামিলির অন্তর্গত এবং ডিএনএ সুরক্ষা একটি দ্বৈত পদ্ধতির মাধ্যমে সরবরাহ করা হয়ঃ প্রথমটি 1992 সালে এসচেরিচিয়া কোলাই ডিপিএস-এ আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং প্রোটিন পরিবারকে নাম দিয়েছে; স্থির পর্যায়ে, ডিপিএস ক্রোমোজোমকে অ-নির্দিষ্টভাবে আবদ্ধ করে, একটি অত্যন্ত সুশৃঙ্খল এবং স্থিতিশীল ডিপিএস-ডিএনএ সহ-স্ফটিক গঠন করে যার মধ্যে ক্রোমোজোমাল ডিএনএ ঘনীভূত হয় এবং বিভিন্ন ক্ষতি থেকে সুরক্ষিত থাকে। লাইসিন সমৃদ্ধ এন-টার্মিনাস স্ব-সমষ্টির পাশাপাশি ডিপিএস-চালিত ডিএনএ ঘনীভবনের জন্য প্রয়োজন। সুরক্ষার দ্বিতীয় পদ্ধতিটি হল ডি. পি. এস প্রোটিনের বৈশিষ্ট্যপূর্ণ, অত্যন্ত সংরক্ষিত আন্তঃসবুনিট ফেরক্সিডেস কেন্দ্রে ফে (II) কে বাঁধতে এবং জারিত করার ক্ষমতার কারণে। ডাইনিউক্লিয়ার ফেরক্সিডেজ কেন্দ্রগুলি 2-গুণ প্রতিসাম্য অক্ষ দ্বারা সম্পর্কিত উপ-ইউনিটগুলির মধ্যে ইন্টারফেসে অবস্থিত। ফে (II) পৃথক করা হয় এবং ফে (III) অক্সিহাইড্রক্সাইড খনিজ আকারে সংরক্ষণ করা হয়, যা হ্রাসের পরে মুক্ত করা যেতে পারে। খনিজ লোহার কেন্দ্রে 500 ফে (III) পর্যন্ত জমা করা যেতে পারে। একটি হাইড্রোজেন পারক্সাইড দুটি ফে2 + আয়নকে জারিত করে, যা ফেন্টন বিক্রিয়া (প্রতিক্রিয়া I) দ্বারা হাইড্রক্সিল র্যাডিকেল উৎপাদন রোধ করেঃ 2 ফে2 + + এইচ2ও2 + 2 এইচ + = 2 ফে3 + + 2 এইচ2ও ডিপিএস এছাড়াও কোষকে ইউভি এবং গামা রশ্মি বিকিরণ, লোহা এবং তামার বিষাক্ততা, তাপীয় চাপ এবং অ্যাসিড এবং ক্ষার শক থেকে রক্ষা করে। এছাড়াও একটি দুর্বল অনুঘটক ক্রিয়াকলাপ দেখায়। ডিএনএ ঘনীভবন ডিপিএস ডোডেক্যামার একটি সমবায় বাঁধাই পদ্ধতির মাধ্যমে ডিএনএ ইন ভিট্রোকে ঘনীভূত করতে পারে। এন-টার্মিনাসের কিছু অংশ মুছে ফেলা বা এন-টার্মিনাসের মূল লাইসিন অবশিষ্টাংশের রূপান্তর ডিপিএস-এর ঘনীভবন ক্রিয়াকলাপকে ক্ষতিগ্রস্ত বা নির্মূল করতে পারে। একক অণু গবেষণায় দেখা গেছে যে ডিপিএস-ডিএনএ কমপ্লেক্সগুলি দীর্ঘস্থায়ী মেটাস্টেবল অবস্থায় আটকা পড়তে পারে যা হিস্টেরেসিস প্রদর্শন করে। এই কারণে, ডিপিএস দ্বারা ডিএনএ ঘনীভবনের পরিমাণ কেবল বর্তমান বাফার অবস্থার উপর নয়, অতীতের অবস্থার উপরও নির্ভর করতে পারে। এই বাঁধাই আচরণ ব্যাখ্যা করার জন্য একটি পরিবর্তিত আইসিং মডেল ব্যবহার করা যেতে পারে। এসচেরিচিয়ায় কোলাই ডিপিএস প্রোটিন প্রাথমিক স্থির পর্যায়ে আর. পি. ও. এস এবং আই. এইচ. এফ দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়। এক্সপোনেনশিয়াল পর্যায়ে অক্সিডেটিভ স্ট্রেসের প্রতিক্রিয়ায় ডি. পি. এস অক্সিআর দ্বারাও প্ররোচিত হয়। সি. এল. পি. এক্স. পি সম্ভবত এক্সপোনেনশিয়াল পর্যায়ে সরাসরি ডি. পি. এস-এর প্রোটোলাইসিস নিয়ন্ত্রণ করে। স্থির পর্যায়ে চলমান ডিপিএস সংশ্লেষণ বজায় রাখতে সিএলপিএপি একটি পরোক্ষ ভূমিকা পালন করে বলে মনে হয়। ন্যানোপার্টিকাল সংশ্লেষণের জন্য ডিপিএস এবং ফেরিটিন প্রোটিন দ্বারা গঠিত গহ্বরগুলি ধাতব ন্যানোপার্টিকাল (এনপি) তৈরির জন্য প্রতিক্রিয়া চেম্বার হিসাবে সফলভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। প্রোটিন শেলগুলি কণার বৃদ্ধি রোধ করার জন্য একটি টেমপ্লেট হিসাবে এবং এনপি-র মধ্যে জমাট বাঁধা/সমষ্টি রোধ করার জন্য একটি আবরণ হিসাবে কাজ করে। বিভিন্ন আকারের প্রোটিন শেল ব্যবহার করে, বিভিন্ন আকারের এনপি সহজেই রাসায়নিক, শারীরিক এবং জৈব-চিকিৎসা প্রয়োগের জন্য সংশ্লেষিত করা যেতে পারে। এনজাইম এনক্যাপসুলেশনের জন্য প্রকৃতি তার অভ্যন্তরীণ গহ্বরের মধ্যে এনজাইম রাখার জন্য প্রোটিন-ভিত্তিক স্থাপত্য ব্যবহার করে, উদাহরণস্বরূপঃ এনক্যাপসুলিন এবং কারবক্সাইসোম। প্রকৃতি থেকে অনুপ্রেরণা নিয়ে, ডিপিস এবং ফেরিটিন খাঁচার ফাঁপা অভ্যন্তরীণ গহ্বরও এনজাইমগুলিকে আবদ্ধ করতে ব্যবহৃত হয়েছে। সাইটোক্রোম সি, পারঅক্সিডেজের মতো ক্রিয়াকলাপ সহ একটি হিমোপ্রোটিন যখন ডিপিএস খাঁচার ভিতরে আবদ্ধ করা হয় তখন বাল্ক দ্রবণে মুক্ত এনজাইমের তুলনায় বিস্তৃত পিএইচ পরিসরে আরও ভাল অনুঘটক ক্রিয়াকলাপ দেখায়। এই আচরণের জন্য দায়ী ছিল ডিপিএস-এর অভ্যন্তরে উৎসেচকের উচ্চ স্থানীয় ঘনত্ব এবং ডিপিএস-এর অভ্যন্তরীণ গহ্বর দ্বারা প্রদত্ত অনন্য মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট। জৈবিক প্রতিবন্ধকতার উপস্থিতি এবং বর্ধিত ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং ধরে রাখার (ইপিআর) প্রভাবের কারণে লক্ষ্যযুক্ত স্থানে পণ্যসম্ভার সরবরাহ লক্ষ্যযুক্ত ওষুধ সরবরাহের জন্য প্রধান উদ্বেগের বিষয়। উপরন্তু, ইনজেকশন দেওয়া ন্যানো পার্টিকেলের চারপাশে প্রোটিন কোরোনা গঠনও লক্ষ্য বিতরণ ক্ষেত্রের মধ্যে আগ্রহের বিষয়। গবেষকরা পণ্যসম্ভার সরবরাহের জন্য প্রোটিন খাঁচার ন্যানো পার্টিকেলের প্রাকৃতিক জৈব-বিতরণ ব্যবহার করে এই উদ্বেগগুলি কাটিয়ে ওঠার চেষ্টা করেছিলেন। উদাহরণস্বরূপ, পুষ্টিহীন কোষ (ডিপিএস) খাঁচা থেকে ডিএনএ বাঁধাই প্রোটিন গ্লোমেরুলার পরিস্রাবণ বাধা অতিক্রম করে এবং রেনাল প্রক্সিমাল টিউবুলগুলিকে লক্ষ্য করে দেখানো হয়েছিল। আরও দেখুন ব্যাকটেরিওফেরিটিন ট্রান্সফারিন ফেরিটিন রেফারেন্স আয়রন বিপাক ডিএনএ-বাইন্ডিং প্রোটিন