Kinesin-like protein KIF11
কাইনেসিনের মতো প্রোটিন কেআইএফ11 একটি আণবিক মোটর প্রোটিন যা মাইটোসিসে প্রয়োজনীয়। মানুষের মধ্যে এটি কেআইএফ11 জিন দ্বারা কোড করা হয়। কাইনেসিনের মতো প্রোটিন কেআইএফ11 কাইনেসিন সুপারফ্যামিলির একটি সদস্য, যা কোষের মাইক্রোট্যুবুল ট্র্যাক বরাবর চলাফেরা করে এমন ন্যানোমোটর। আবিষ্কারের প্রাথমিক দিনগুলিতে গবেষণা থেকে নামকরণ করা, এটি এই কিনেসিন পরিবারের প্রতিষ্ঠাতা সদস্যদের উপর ভিত্তি করে কিনেসিন-5, বা বিএমসি, ইজি 5 বা এন-2 নামেও পরিচিত। বর্তমানে, 70টিরও বেশি বিভিন্ন ইউক্যারিওটিক কাইনেসিন-5 প্রোটিন রয়েছে যা অনুক্রম সাদৃশ্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে। এই প্রোটিন পরিবারের সদস্যরা বিভিন্ন ধরনের স্পিন্ডল গতিশীলতার সাথে জড়িত এবং মাইটোসিসের জন্য প্রয়োজনীয় বলে জানা যায়। এই জিন পণ্যের কার্যকারিতার মধ্যে রয়েছে ক্রোমোজোম অবস্থান, সেন্ট্রোসোম বিচ্ছেদ এবং কোষ মাইটোসিসের সময় একটি বাইপোলার স্পিন্ডল স্থাপন করা। মানব কাইনেসিন-5 প্রোটিন মাইটোসিসে তার ভূমিকা এবং ক্যান্সারের জন্য একটি থেরাপিউটিক লক্ষ্য হিসাবে তার সম্ভাবনার জন্য সক্রিয়ভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। ফাংশন কেআইএফ11 (কাইনসিন-5 এবং ইজি5 নামেও পরিচিত) একটি হোমোটেট্রামার যা মাইটোটিক স্পিন্ডলে অ্যান্টি-প্যারালাল মাইক্রোট্যুবুলগুলিকে ক্রস-লিঙ্ক করে স্পিন্ডল বাইপোলারিটি বজায় রাখে। মোটর ডোমেন বা মোটর হেড এন-টার্মিনাস-এ থাকে এবং এটিপি হাইড্রোলাইসিস সম্পাদন করে এবং মাইক্রোট্যুবুলের সাথে আবদ্ধ হয়। কাইনেসিন-5 মোটরগুলি একটি বাইপোলার হোমোটেট্রামেরিক কাঠামোতে একত্রিত হয় যা অ্যান্টি-প্যারালাল ওরিয়েন্টেড মাইক্রোট্যুবুলগুলির বান্ডিলগুলিকে আলাদা করতে সক্ষম। এই মোটরটি বেশিরভাগ জীবের মাইটোসিসের জন্য প্রয়োজনীয়, যেখানে এটি মাইক্রোট্যুবুল-ভিত্তিক মাইটোটিক স্পিন্ডলের স্ব-সমাবেশে অংশ নেয়, তবে কোষের কার্যকারিতার জন্য অন্যথায় প্রয়োজন হয় না। মোটরটি স্তন্যপায়ী স্নায়ুকোষীয় প্রক্রিয়াগুলির যথাযথ বিকাশেও ভূমিকা রাখতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে বৃদ্ধি শঙ্কু নেভিগেশন এবং সম্প্রসারণ। মাইটোসিসে কার্যকারিতা বেশিরভাগ ইউক্যারিওটিক কোষে, কাইনেসিন-5 প্রোফেজ এবং প্রোমেটাফেজে বিপরীতমুখী মাইক্রোটিউবিউলের জোড়ার মধ্যে ক্রস-ব্রিজ গঠন করে এবং মাইটোটিক স্পিন্ডল গঠনের সময় ডুপ্লিকেট সেন্ট্রোসোমগুলিকে পৃথক করে বলে মনে করা হয়। এটি একটি স্থির-অবস্থা বাইপোলার মাইক্রোট্যুবুল স্পিন্ডল কাঠামো প্রতিষ্ঠার অনুমতি দেয়। প্রাণী, উদ্ভিদ এবং ছত্রাক সহ পরীক্ষা করা বেশিরভাগ ইউক্যারিওটিক জীবের মাইটোসিস শুরু হওয়ার পর থেকে কাইনেসিন-5 কার্যকারিতা হ্রাসের ফলে মাইটোসিসের বিপর্যয়কর ব্যর্থতা দেখা দেয়। মাইটোসিসের সূচনার সময় এই মোটরের কার্যকারিতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে এর কার্যকারিতা হ্রাসের ফলে স্পিন্ডল মেরুগুলির পতন বা বিপরীতমুখী হয়, যা কেন্দ্রীয়ভাবে অবস্থিত সেন্ট্রোসোম জোড়া প্রান্তিক ঘনীভূত ক্রোমোজোম সহ মাইক্রোট্যুবুলগুলির রেডিয়াল অ্যারে দ্বারা পার্শ্ববর্তী থাকে। এই প্রভাবের একমাত্র ব্যতিক্রম হল নেমাটোড, সি. এলিগ্যানসের মধ্যে মাইটোসিস, যেখানে কাইনেসিন-5 মাইটোসিসের জন্য কঠোরভাবে প্রয়োজনীয় নয়, তবে তা সত্ত্বেও কোষ বিভাজনের সামগ্রিক বিশ্বস্ততার উপর যথেষ্ট প্রভাব ফেলে। ক্যান্সার কোষের লাইনে একটি অগ্রণী ইন ভিট্রো ফেনোটাইপিক স্ক্রিনিংয়ের মাধ্যমে মানব কিনেসিন-5-এর ছোট রাসায়নিক প্রতিরোধকগুলির আবিষ্কার নতুন অ্যান্টিক্যান্সার থেরাপিউটিক এজেন্ট এবং মাইক্রোট্যুবুল মোটর প্রোটিনের প্রক্রিয়া অনুসন্ধানের জন্য নতুন সরঞ্জাম উভয়ের বিকাশের দিকে পরিচালিত করেছে। অ্যালোস্টেরিক ইনহিবিটারের এই টুলকিটটি মাইটোটিক স্পিন্ডল অ্যাসেম্বলিতে কাইনসিন-5-এর নির্দিষ্ট ভূমিকার পাশাপাশি মোটর ডোমেন ফাংশনের সূক্ষ্ম বিচ্ছেদের তদন্ত করতে ব্যবহৃত হয়েছে। এই গবেষণার মাধ্যমে দেখা গেছে যে, স্তন্যপায়ী কোষে, প্রোফেজ এবং প্রোমেটাফেজের সময় মাইটোটিক স্পিন্ডলের প্রাথমিক সমাবেশের জন্য কাইনসিন-5 প্রয়োজন, তবে মাইটোসিসের একটি রাউন্ডের সময় পরবর্তী অ্যানাফেজ অতিক্রম করার জন্য এটি বিতরণযোগ্য। এছাড়াও, মোটরের একটি অ্যালোস্টেরিক সাইটে কাইনসিন-5 ইনহিবিটারগুলির বন্ধন সেই প্রক্রিয়াকে বাধা দেয় যার মাধ্যমে এই এনজাইমটি এটিপি হাইড্রোলাইসিসের রাসায়নিক শক্তিকে চলমান মাইক্রোট্যুবুলগুলির যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরিত করে, এইভাবে এই এনজাইমটি কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। এমন অনেক মডেল রয়েছে যা মাইক্রোটিউবিউলগুলির উপর ভিত্তি করে মাইটোটিক স্পিন্ডলের স্ব-সমাবেশকে একটি কাঠামোগত উপাদান হিসাবে ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করে এবং কাইনেসিন-5 সহ মাইক্রোটিউবিউল মোটরগুলির একটি সেট তাদের সরানোর এবং অর্ডার করার জন্য। এই মডেলগুলির মধ্যে অনেকগুলি স্পিন্ডল মাইক্রোটিউবিউলের বিপরীতে কাজ করা মোটর শক্তির একটি পূর্বাভাস ভারসাম্যের উপর ভিত্তি করে মেটাফেজে স্পিন্ডলের স্থিতিশীল অবস্থা ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করে। তবুও, স্পিন্ডল সমাবেশের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত কাঠামোগত উপাদানগুলি জানা আছে কিনা, বা কাইনেসিন-5 সহ মোটরগুলি স্থান এবং সময়ে কীভাবে নিয়ন্ত্রিত হতে পারে তা স্পষ্ট নয়। এই ধরনের সতর্কতা এই ধরনের মডেলগুলির মূল্যায়নকে কঠিন করে তোলে। তবে সাম্প্রতিক তথ্যে দেখা গেছে যে, 'বল ভারসাম্য' মডেলের যে দিকগুলি স্পিন্ডলের দৈর্ঘ্য এবং স্থায়িত্বকে ঋণাত্মক-প্রান্ত নির্দেশিত মাইক্রোট্যুবুল স্লাইডিং এবং প্লাস-প্রান্ত নির্দেশিত মাইক্রোট্যুবুল স্লাইডিংয়ের মধ্যে ভারসাম্য দ্বারা মধ্যস্থতা করার জন্য পোকামাকড়ের কোষে বিপরীত মোটর দ্বারা নির্দেশিত করে, স্তন্যপায়ী কোষের ক্ষেত্রে তা হয় না বলে মনে হয়। মাইটোটিক স্পিন্ডলের স্ব-সমাবেশ প্রক্রিয়া কোষ জীববিজ্ঞানে একটি প্রধান অমীমাংসিত প্রশ্ন হিসাবে রয়ে গেছে এবং একটি শক্তিশালী মডেল বিভিন্ন মাইক্রোট্যুবুল মোটর এবং কাঠামোগত উপাদানগুলির নিয়ন্ত্রণ এবং আচরণের আরও বিশদ বিবরণের জন্য অপেক্ষা করছে যা এই যন্ত্রটি তৈরি করে। নিউরনে কার্যকারিতা যদিও কোষ বিভাজনের সময় সমস্ত কোষে কাইনসিন-5 প্রয়োজন হয়, তবে এটি বেশিরভাগ অ-বিভাজক কোষের বিপাকক্রিয়ায় প্রধান ভূমিকা পালন করে বলে মনে হয় না। অ-বিভাজক কোষগুলির মধ্যে, কাইনেসিন-5 নিউরনের মধ্যে সবচেয়ে বেশি সমৃদ্ধ, যেখানে এটি অ্যাক্সন এবং ডেনড্রাইটগুলিতে প্রসারিত বড় মাইক্রোট্যুবুল বান্ডিলগুলিকে সজ্জিত করে। উদাহরণস্বরূপ, এটি দেখানো হয়েছে যে নিউরনগুলি কাইনেসিন-5-এর নক-ডাউনের পটভূমিতে সম্পূর্ণরূপে কার্যকর থাকে, তবে স্নায়ুকোষের বিকাশ এবং মরফোজেনেসিসের পরিবর্তন ঘটে। নিউরনের ফার্মাকোলজিকাল ইনহিবিশন এবং কে. আই. এফ11-এর এস. আই. আর. এন. এ নকডাউন-এর ফলে দীর্ঘ অক্ষতন্তু, আরও শাখা, অক্ষতন্তু প্রত্যাহারের কম ঘটনা এবং বিকর্ষণকারী স্তরগুলির সাথে যোগাযোগ চালু করতে বৃদ্ধি শঙ্কুগুলির অক্ষমতা দেখা দেয়। অভিবাসী নিউরনগুলিতে, কেআইএফ11-এর প্রতিরোধ নিউরনগুলিকে একটি এলোমেলো প্যাটার্নে স্থানান্তরিত করে এবং সংক্ষিপ্ত নেতৃস্থানীয় প্রক্রিয়া গঠন করে। কে. আই. এফ15 এবং কে. আই. এফ23-এর মতো কে. আই. এফ11, অক্ষতন্তু বরাবর দ্বিমুখীভাবে চলমান ছোট মাইক্রোট্যুবুলগুলির নিয়ন্ত্রক হিসাবে কাজ করে বলে মনে করা হয়, যা সাইটোপ্লাজমিক ডাইনিনের বিরোধী শক্তি প্রয়োগ করে। পরিপক্ক নিউরনে, কেআইএফ11 ডেনড্রাইটে ছোট মাইক্রোট্যুবুলের চলাচলকে সীমাবদ্ধ করে, যা ডেনড্রাইটের চরিত্রগত আকৃতি গঠনে অবদান রাখে। কেআইএফ11 প্রাপ্তবয়স্কদের পৃষ্ঠীয় মূলের গ্যাংলিয়ন নিউরনেও প্রকাশ করা হয়, যদিও এটি অনেক কম মাত্রায় রয়েছে। প্রাপ্তবয়স্ক নিউরনগুলিতে এটি ছোট মাইক্রোট্যুবুল পরিবহনের হারকে বাধা দেওয়ার ক্ষেত্রে একই ধরনের প্রভাব ফেলে তাই প্রাপ্তবয়স্ক কেআইএফ11-এর ফার্মাকোলজিকাল ইনহিবিশন এবং এসআইআরএনএ নকডাউন প্রাপ্তবয়স্ক অ্যাক্সন পুনর্জন্মের বৃদ্ধির জন্য একটি সম্ভাব্য থেরাপিউটিক সরঞ্জাম হতে পারে। যাইহোক, নিউরোজেনেসিসে কাইনসিন-5-এর একটি স্পষ্ট ইন ভিভো ভূমিকা এখনও স্পষ্ট করা হয়নি। লক্ষণীয় বিষয় হল যে সম্ভাব্য ক্যান্সার-বিরোধী থেরাপির জন্য কাইনসিন-5 ইনহিবিটারের সাম্প্রতিক প্রথম পর্যায় বা দ্বিতীয় পর্যায়ের পরীক্ষার মধ্য দিয়ে যাওয়া রোগীদের মধ্যে অস্বাভাবিক পেরিফেরাল নিউরোপ্যাথি দেখা যায়নি। কার্যকরী নিয়ন্ত্রণ 1995 সালে, কাইনসিন-5 তার সি-টার্মিনাল লেজের মধ্যে পোস্ট-ট্রান্সলেশনালি ফসফোরিলেটেড হতে নির্ধারিত হয়েছিল। একবার কাইনেসিন-5 প্রাথমিক পর্যায়ে এই অবশিষ্টাংশে ফসফরিলেটেড হয়ে গেলে, এটি মাইটোটিক স্পিন্ডলে স্থানীয়করণ করে যেখানে এটি মাইক্রোট্যুবুলের সাথে আবদ্ধ হয়। 2008 সালে কাইনেসিন-5 লেজের উপর একটি অতিরিক্ত ফসফসাইট চিহ্নিত করা হয়েছিল, তবে, মোট মাইক্রোট্যুবুল-সম্পর্কিত কাইনেসিন-5-এর মাত্র 3 শতাংশ এই অবশিষ্টাংশে ফসফরিলেটেড। যদিও কাইনেসিন-5 লেজ, ডাল এবং মোটরের মধ্যে অতিরিক্ত ফসফোসাইট বা অন্যান্য অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তনগুলি চিহ্নিত করা হয়েছে, মাইটোসিসে কাইনেসিন-5 এর প্রয়োজনীয় কাজগুলি সম্পাদনের জন্য অন্য কোনও পরিবর্তন প্রয়োজনীয় হিসাবে প্রমাণিত হয়নি। অন্যান্য প্রোটিনের সঙ্গে সরাসরি মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমেও কাইনেসিন-5 নিয়ন্ত্রিত হয়। মাইক্রোট্যুবুল-সম্পর্কিত প্রোটিন, টিপিএক্স2, মাইটোসিসে কাইনেসিন-5-এর সাথে যুক্ত। মাইটোটিক স্পিন্ডলে কাইনেসিন-5 স্থানীয়করণের জন্য, স্পিন্ডলকে স্থিতিশীল করার জন্য এবং স্পিন্ডল মেরু পৃথকীকরণের জন্য তাদের মিথস্ক্রিয়া প্রয়োজনীয়। কাইনেসিন-5 ডাইনাক্টিন সাবইউনিট পি150গ্লুয়েডের পাশাপাশি ভিভো এবং ইন ভিট্রোতে অন্যান্য অনেক কোষচক্র সম্পর্কিত প্রোটিনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে দেখা গেছে, তবে, কাইনেসিন-5 স্বাভাবিকভাবে কাজ করার জন্য তাদের সংযোগ প্রয়োজনীয় তা নিশ্চিত করার জন্য অতিরিক্ত পরীক্ষার প্রয়োজন। আণবিক প্রক্রিয়া এটিপি হাইড্রোলাইসিস কাইনেসিন-5, সমস্ত মোটর প্রোটিনের মতো, একটি জলের অণু ব্যবহার করে এটিপিকে এডিপি এবং অজৈব ফসফেটে ভেঙে দেয় এবং রাসায়নিক শক্তিকে মাইক্রোটিউবিউলগুলির সাথে বল প্রয়োগ ও গতিতে রূপান্তরিত করে। কাইনেটিক পরীক্ষাগুলি অনুঘটকের মধ্যবর্তী ধাপগুলি কত দ্রুত ঘটে তার হার প্রকাশ করে এবং কাইনেসিন-5 কাইনেটিক্সের উপর সবচেয়ে বিস্তৃত গবেষণা মানব প্রোটিনের উপর হয়েছে। এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি, ক্রায়ো-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি এবং রিয়েল-টাইম ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি বিভিন্ন অনুঘটক মধ্যবর্তী অবস্থায় কাইনসিন-5-এর কাঠামো পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়েছে। অনুঘটক সক্রিয় স্থানে জৈব রাসায়নিক পরিবর্তনকে কোষীয় গতির জন্য প্রয়োজনীয় বৃহত্তর চলাচলে রূপান্তরিত ও পরিবর্ধিত করার জন্য গৌণ কাঠামো বা গঠনমূলক পরিবর্তনের পরিবর্তন প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, এটিপি হাইড্রোলাইসিসের প্রথম ধাপ, যা একটি জলের অণু দ্বারা এটিপি-র টার্মিনাল ফসফেটের আক্রমণ, কোনও কাইনেসিন প্রোটিনে এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা হয়নি, সম্প্রতি পর্যন্ত কাইনেসিন-5-এ। এই স্ফটিক কাঠামো দেখায় যে একটি নয়, বরং দুটি জলের অণু ছিল এবং তারা একে অপরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত। রিয়েল-টাইমে এবং একটি ভিন্ন উপপরিবারে একটি কাইনেসিন প্রোটিনে কাইনেসিন-5 অনুঘটক ট্র্যাক করার জন্য একটি বিকল্প পদ্ধতি দ্বারা একটি দ্বি-জল অনুঘটক মডেল প্রস্তাব করা হয়েছিল এবং নিশ্চিত করা হয়েছিল। দুই-জলের অনুঘটক মডেলগুলি একটি ডাইভারজেন্ট মোটর প্রোটিন, মায়োসিনে প্রস্তাবিত হয় এবং এর একটি স্ফটিক কাঠামোতে পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা হয়। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য কাইনেসিন-5 পরিবারের অ্যান্টিপ্যারালেল টেট্রামেরিক সংগঠন মৌলিকভাবে অন্যান্য ডাইমার কাইনেসিনের বেশিরভাগ থেকে আলাদা, যেমন সু-বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রচলিত কাইনেসিন-1 (কেআইএফ5বি)। প্রচলিত কাইনেসিন এমনভাবে ডাইমেরাইজ করে যে অনুঘটক (হেড) ক্ষেত্রগুলি কমপ্লেক্সের এক প্রান্তে একসাথে থাকে যাতে একটি মাইক্রোট্যুবুলের পাশাপাশি হাতে-হাতে চলাচল সহজ হয় যা সেলুলার পণ্যসম্ভারের দীর্ঘ-পরিসীমা, নির্দেশিত পরিবহণকে সক্ষম করে। কাইনসিন-5 প্রোটিনের অনন্য সমাবেশ শুধুমাত্র একটি ভিন্ন সেলুলার ফাংশনের জন্য প্রোটিন কমপ্লেক্সকে সংগঠিত করে না (অ্যান্টিপারালেল মাইক্রোট্যুবুল স্লাইডিং, উপরে বর্ণিত) তবে ডাইমেরিক কাইনসিনের জন্য ডিজাইন করা শাস্ত্রীয় পরীক্ষাগুলি ব্যবহার করে মোটরের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করাও কঠিন করে তোলে। এই বাধাগুলি হয় কাইনেসিন-5-এর টেট্রামেরিক গঠন বিশ্লেষণের জন্য মূল পরীক্ষাগুলি মানিয়ে নেওয়ার মাধ্যমে বা প্রচলিত কাইনেসিনের মতো ডাইমার গঠনকারী ছোট কাইনেসিন-5 প্রোটিনের সাথে কাজ করার মাধ্যমে অতিক্রম করা হয়েছে। কাইনসিন-5 গতিশীলতার বিশ্লেষণের সবচেয়ে আকর্ষণীয় ফলাফল হল যে এটি ধীর-প্রচলিত কাইনসিন-1-এর তুলনায় প্রায় 10 গুণ ধীর-প্রতি সেকেন্ডে 50 ন্যানোমিটারের পরিসরে বেগ সহ এবং এটি খুব উচ্চ মাত্রার যান্ত্রিক শক্তি তৈরি করতে পারে (প্রতি অণুতে 7-9 পিকো নিউটন)। এই মানগুলি তিন ধরনের পরীক্ষামূলক তথ্য থেকে আসেঃ মাইক্রোট্যুবুল গ্লাইডিং অ্যাসেস, একক অণু গতিশীলতা অ্যাসেস এবং অপটিক্যাল ট্র্যাপ অ্যাসেস। মাইক্রোট্যুবুল গ্লাইডিং অ্যাসেস-এ, কাইনেসিন একটি কাচের পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং মাইক্রোট্যুবুলগুলি উপরে স্থাপন করা হয়। যেহেতু মোটরগুলি কাচের সাথে সংযুক্ত থাকে, তাই তাদের গতিশীল আচরণ নোঙ্গর করা কাইনেসিন জুড়ে মাইক্রোট্যুবুলের চলাচলে রূপান্তরিত হয়, যা ক্রাউড সার্ফিংয়ের মতো। এই পরীক্ষাগুলি আমাদের কিনেসিন-5 গতিশীলতার প্রথম বিশ্লেষণ দিয়েছে। প্রথমে কাচের পৃষ্ঠে মাইক্রোট্যুবুল সংযুক্ত করে, তারপর দ্রবণে মুক্ত মাইক্রোট্যুবুল সহ কাইনসিন-5 যোগ করে, মাইক্রোট্যুবুল গ্লাইডিং অ্যাসেসগুলি মানিয়ে নেওয়া সম্ভব হয়েছিল যাতে দেখা যায় যে কাইনসিন-5 দুটি মাইক্রোট্যুবুলকে ক্রস লিঙ্ক করতে পারে এবং তাদের বিপরীত দিকে নিয়ে যেতে পারে। এই পরীক্ষাটি দেখায় যে কাইনেসিন-5 প্রকৃতপক্ষে মাইটোসিসে প্রস্তাবিত ভূমিকা পালন করতে সক্ষম ছিল-মাইটোটিক স্পিন্ডলে বিপরীতমুখী মাইক্রোট্যুবুলগুলি স্লাইডিং করে। পৃথক কাইনসিন-5 অণুর আচরণ অধ্যয়নের জন্য, একটি কাচের পৃষ্ঠে মাইক্রোট্যুবুল সংযুক্ত করে একক অণু গতিশীলতা পরীক্ষা করা হয়েছিল, তারপরে একটি ফ্লুরোফোর সংযুক্ত করে কাইনসিন-5 এর একটি পাতলা দ্রবণ যুক্ত করা হয়েছিল। এই পরীক্ষামূলক সেটআপ পর্যবেক্ষককে মাইক্রোটিউবিউল বরাবর "হাঁটার" সময় পৃথক কিনেসিন-5 অণু অনুসরণ করতে সক্ষম করে, যা কেবল বেগ সম্পর্কে তথ্যই নয়, প্রক্রিয়াকরণ সম্পর্কেও তথ্য প্রদান করে-একটি কিনেসিনের বিচ্ছিন্ন না হয়ে মাইক্রোটিউবিউল বরাবর একাধিক পদক্ষেপ নেওয়ার ক্ষমতা। এই সেটআপে কাইনেসিন-5 দ্বি-দিকনির্দেশনা দেখিয়েছে। সুতরাং এটি উভয় দিকেই "হাঁটতে" পারে। দিক পরিবর্তন উচ্চ নির্ভুলতার সাথে নিয়ন্ত্রিত হয়। একক অণু গতিশীলতার পরীক্ষায়, কাইনেসিন-5-এর বেগ মাইক্রোট্যুবুল গ্লাইডিং পরীক্ষায় দেখা বেগের অনুরূপ ছিল এবং মোটরটি দুর্বলভাবে প্রক্রিয়াজাত হতে দেখা গেছে। অপটিক্যাল ট্র্যাপ পরীক্ষায়, কাইনেসিন-5 অণুগুলি একটি পুঁতির সাথে সংযুক্ত থাকে যা সূক্ষ্মভাবে কেন্দ্রীভূত লেজার দ্বারা ধরে রাখা যায়। পুঁটিটিকে একটি মাইক্রোট্যুবুলের কাছাকাছি সরিয়ে, কাইনেসিন মাইক্রোট্যুবুলের সাথে আবদ্ধ হতে পারে এবং এর পিছনে পুঁটি টানতে শুরু করে। যেহেতু পুঁটিটি ট্র্যাপ লেজার দ্বারা জায়গায় রাখা হচ্ছে, তাই এটি একটি স্প্রিং-এর মতো কাজ করে এবং এমন একটি শক্তি প্রয়োগ করে যা কিনেসিনের সামনের গতি প্রতিরোধ করে। এটি স্টল বলের পরিমাপের অনুমতি দেয়-মাইক্রোট্যুবুল থেকে মুক্ত হওয়ার আগে একটি মোটর দ্বারা প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন সর্বাধিক পরিমাণ বল। অপটিক্যাল ট্র্যাপ পরীক্ষায় দেখা গেছে যে কিনেসিন-5 মুক্ত হওয়ার আগে সর্বাধিক 7 পিকো নিউটন শক্তি উৎপন্ন করে, তবে এর আচরণ অন্যান্য কিনেসিনের থেকে আলাদা যে কোনও পর্যবেক্ষণযোগ্য মালভূমি পর্যায় ছিল না যেখানে মোটরটি ছেড়ে দেওয়ার আগে তার সর্বাধিক শক্তি উৎপাদনে "সংগ্রাম" করে। কাইনেটিক ডেটার এক্সট্রপোলেশন থেকে বোঝা যায় যে কাইনেসিন-5 দ্বারা অপটিক্যাল ট্র্যাপে উত্পন্ন সর্বাধিক পর্যবেক্ষিত শক্তি আসলে একটি অবমূল্যায়ন এবং এটি তাত্ত্বিকভাবে সর্বাধিক 9 পিকো নিউটন শক্তি প্রয়োগ করতে পারে, যদিও এটি পরীক্ষা করার জন্য আরও পরীক্ষামূলক কাজ প্রয়োজন। কেআইএফ11-এর ফার্মাকোলজিকাল ইনহিবিটারগুলি ক্যান্সারের চিকিৎসায় কেমোথেরাপিউটিক এজেন্ট হিসাবে তৈরি করা হয়েছে। যে ওষুধগুলি বিশেষভাবে শুধুমাত্র মানুষের কাইনসিন-5-কে বাধা দেয় সেগুলি ট্যাক্সেন এবং ভিনক অ্যালকালয়েডের বিকল্প যা মাইক্রোট্যুবুলগুলিকে লক্ষ্য করে এবং এইভাবে সমস্ত কোষকে, এবং যা বর্তমানে চিকিৎসাগতভাবে ব্যবহৃত হয়। কাইনেসিন-5-এর প্রতিরোধের ফলে কোষগুলি মাইটোটিক অ্যারেস্টের মধ্য দিয়ে যায়, অ্যাপোপটোসিসের মধ্য দিয়ে যায় এবং মনোস্টার স্পিন্ডল তৈরি করে। প্রথম কেআইএফ11 প্রতিরোধক, মোনাস্ট্রল কোষের ব্যাপ্তিযোগ্য যৌগগুলির একটি বড় গ্রন্থাগারের রাসায়নিক পর্দায় আবিষ্কৃত হয়েছিল। তারপর থেকে, বৈজ্ঞানিক সাহিত্যে অ্যালোস্টেরিক ইনহিবিটারের 100 টিরও বেশি বিভিন্ন রাসায়নিক শ্রেণী চিহ্নিত করা হয়েছে এবং মানুষের কিনেসিন-5 এর বিরুদ্ধে তাদের বিস্তৃত ক্ষমতা রয়েছে। সাধারণ কেআইএফ11 ইনহিবিটারগুলির মধ্যে রয়েছেঃ মোনাস্ট্রল, এস-ট্রাইটিল-এল-সিস্টিন (এস. টি. এল. সি), এইচ. আর. 22সি16, এবং সিকে0106023। বেশিরভাগ মানব কাইনসিন-5 প্রতিরোধকগুলি নির্বাচিত, কারণ তারা একটি ড্রাগ 'হট স্পট'-এর সাথে আবদ্ধ হয়, যা α2 এবং α3 হেলিসেস থেকে অবশিষ্টাংশ এবং মোটর ডোমেনের পৃষ্ঠে একটি নমনীয় L5 লুপ দ্বারা গঠিত। এই এল5 লুপের অতিপরিবারের মধ্যে কাইনেসিন-5 অর্থোলগ এবং অন্যান্য কাইনেসিনের মধ্যে উচ্চ ক্রম পরিবর্তনশীলতা রয়েছে। মানুষের কাইনেসিন-5-এর এল5 লুপ ইনহিবিটরের চারপাশে বন্ধ হয়ে যায় এবং ইনহিবিটরের অনুপস্থিতিতে খোলা থাকে। এই কাঠামোগত পরিবর্তনগুলি অনুঘটক সক্রিয় স্থানের অন্যান্য পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কযুক্ত। মানব কাইনেসিন-5 মোটর ডোমেনে প্রতিরোধকারী বাঁধাইয়ের অন্যান্য স্থানগুলি চিহ্নিত করা হয়েছে। এল5 পকেটে আবদ্ধ প্রতিরোধকগুলির জন্য, প্রতিরোধের প্রক্রিয়াটি হল যে তারা অনুঘটক সক্রিয় স্থান থেকে এডিপি মুক্তিকে ধীর করে এবং এটিপি-নির্ভর দিকনির্দেশক গতিকে বাধা দেয়। যাইহোক, মাইক্রোট্যুবুলস বরাবর কাইনসিন-5 দ্বারা একটি পূর্বে অজানা বিচ্ছুরিত গতি উন্মোচিত হয়েছিল যখন মনাস্ট্রল মোটর ডোমেনকে বাধা দেয়। ছোট-অণু প্রতিরোধকগুলি কেবল কোষে ন্যানোমোটরগুলি বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ সরঞ্জাম নয়; তাদের ক্লিনিকে সরঞ্জাম হিসাবে কাজ করার সম্ভাবনাও রয়েছে। মানব কিনেসিন-5 প্রতিরোধক দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, মাইটোটিক অ্যারেস্টের ফলে কিছু টিউমার কোষের রেখা এবং মানব টিউমার জেনোগ্রাফ্ট মডেলে অ্যাপোপটোসিস হয়। এই আশাব্যঞ্জক প্রাক-ক্লিনিকাল গবেষণার মাধ্যমে, ইসপিনেসিব (এসবি-715992; সাইটোকাইনেটিক্স/জিএসকে), সাইটোকাইনেটিক্স/জিএসকে থেকে এসবি-743921, মার্ক থেকে এমকে-0731, ফিলানেসিব (এআরআরওয়াই-520) (অ্যারে বায়োফার্মা), এবং লিট্রোনেসিব (এলওয়াই2523355) (এলি লিলি) ক্লিনিকাল পরীক্ষায় প্রবেশ করেছে। যদিও দ্বিতীয় প্রজন্মের কাইনসিন-5 প্রতিরোধকগুলি আরও ভাল সাফল্য পেয়েছে, তবে কোনওটিই ক্যান্সার বিরোধী চিকিৎসা হিসাবে সম্পূর্ণরূপে বিকশিত এবং বাজারজাত করা হয়নি। মানুষের কাইনেসিন-5-এ এল5 পকেটে (এল5, α2 এবং α3) নির্দিষ্ট অবশিষ্টাংশের ভূমিকা পরীক্ষা করা হয়েছে, তবে এখনও পদ্ধতিগতভাবে অনুসন্ধান করা হয়নি। এই মিউটেশন পরীক্ষাগুলির প্রাথমিক লক্ষ্য ছিল ওষুধের বিকাশে কোন অবশিষ্টাংশের সবচেয়ে বেশি ফার্মাকোলজিকাল গুরুত্ব রয়েছে তা নির্ধারণ করা। উদাহরণস্বরূপ, কে. আই. এফ11 জিনের মিউটেশনগুলি মোনাস্ট্রল এবং এস. টি. এল. সি-র মতো প্রতিরোধকগুলির প্রতি মাইটোটিক কোষের লাইনের প্রতিরোধ প্রকাশ করে। উদাহরণস্বরূপ, ইনহিবিটর বাইন্ডিং পকেটে পয়েন্ট মিউটেশন, R119A, D130A, L132A, I136A, L214A এবং E215A মোনাস্ট্রলের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ প্রদান করে, যেখানে R119A, D130A এবং L214A মিউটেশনগুলি STLC-কে প্রতিরোধ প্রদান করে। লস-অফ-ফাংশন পরীক্ষার বিপরীতে, ড্রোসোফিলা কাইনেসিন-5 ব্যবহার করে একটি লাভ-অফ-ফাংশন পরীক্ষায় দেখা গেছে যে সমস্ত এল5-নির্দেশিত প্রতিরোধক কাইনেসিন-5 মোটর ডোমেনের মধ্যে অ্যালোস্টেরিকভাবে একইভাবে যোগাযোগ করে না। মিউটেশনাল অধ্যয়নের দ্বিতীয় উদ্দেশ্য হল শুধুমাত্র একটি অবশিষ্টাংশ পরিবর্তন করার মাধ্যমে কোষে ওষুধের প্রতিরোধ কীভাবে প্রদান করা হয় তা বোঝা। ইনহিবিটর-বাইন্ডিং পকেটে এই পরিবর্তনগুলি কিনেসিন-5 মোটর ডোমেনের কেন্দ্রীয় বিটা-শিটের কাঠামোগত পরিবর্তন বা মোচড়ের সাথে সম্পর্কযুক্ত। এই পদ্ধতিতে, এল5 লুপ সরাসরি নিউক্লিওটাইড বাঁধাই নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হতে পারে এবং বিটা-শীট মোচড় সংলগ্ন মাইক্রোট্যুবুল-বাঁধাই সাইটকে পরিচালনা করতে পারে। এটি ব্যাখ্যা করতে পারে যে কীভাবে টিউমার কোষগুলি দ্রুত কেআইএফ11 প্রতিরোধকগুলির বিরুদ্ধে ড্রাগ-প্রতিরোধী হয়ে উঠতে পারে। মানব মিউটেশন কেআইএফ11 মিউটেশনগুলি ক্যান্সারে ব্যাপকভাবে বর্ণনা করা হয়েছে এবং কেআইএফ11 ইনহিবিটারগুলির সাথে অনেক পরীক্ষা চলছে। ক্লিনিক্যাল তাৎপর্য কেআইএফ11-এ জার্মলাইন মিউটেশনগুলি কোরিওরেটিনোপ্যাথি, লিম্ফেডেমা বা মেন্টাল রিটার্ডেশন (এমসিএলএমআর) সহ বা ছাড়াই মাইক্রোসেফালি সৃষ্টি করে। এই সিন্ড্রোমটি পরিবর্তনশীল অভিব্যক্তি সহ একটি অটোসোমাল প্রভাবশালী ব্যাধি হিসাবে দেখা যায় তবে এটি বিক্ষিপ্তও হতে পারে। এটি হালকা থেকে গুরুতর মাইক্রোসেফালি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা প্রায়শই বিকাশের বিলম্ব, চোখের ত্রুটি এবং লিম্ফেডেমার সাথে যুক্ত, সাধারণত পায়ের ডর্সামে। রোগীদের ফেনোটাইপিক মূল্যায়নে (এন = 87) 91 শতাংশে মাইক্রোসেফালি, 72 শতাংশে চোখের অসঙ্গতি, 67 শতাংশে বুদ্ধিবৃত্তিক অক্ষমতা এবং 47 শতাংশে লিম্ফেডেমা দেখা গেছে। অপ্রভাবিত বাহক বিরল ছিল (87-এর মধ্যে 4ঃ5%)। রোগ নির্ণয়ের জন্য পারিবারিক ইতিহাস আবশ্যক নয়; 31 শতাংশ (52টির মধ্যে 16টি) নতুন কেস ছিল। সমস্ত উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত কেস এবং এম. সি. এল. এম. আর-এর 50 শতাংশ বিক্ষিপ্ত কেস জার্মলাইন কে. আই. এফ11 মিউটেশনের কারণে হয়। নোটস রেফারেন্স আরও পড়ার বাহ্যিক লিঙ্ক ব্লক, স্টিভেন গিলবার্ট, সুসান কাপুর, তরুণ কিম, সুনিয়ং কোজিলস্কি, ফ্রাঙ্ক মুরস, ক্যারোলিন রাইস, সারা রোজেনফেল্ড, স্টিভেন ওয়াজিক, এডওয়ার্ড ওয়ার্থিলেক, ডেভিড