Voltage-dependent anion channel
ভোল্টেজ-নির্ভর অ্যানায়ন চ্যানেল বা মাইটোকন্ড্রিয়াল পোরিন হল বাইরের মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লিতে অবস্থিত পোরিন আয়ন চ্যানেলের একটি শ্রেণী। এই চ্যানেলটি কোষের পৃষ্ঠের ঝিল্লিতে প্রকাশিত হয় কিনা তা নিয়ে বিতর্ক রয়েছে। ইউক্যারিওটের বাইরের মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লির এই প্রধান প্রোটিন একটি ভোল্টেজ-নির্ভর অ্যানায়ন-সিলেক্টিভ চ্যানেল (ভিডিএসি) গঠন করে যা ছোট হাইড্রোফিলিক অণুগুলির জন্য একটি সাধারণ বিস্তার ছিদ্র হিসাবে আচরণ করে। চ্যানেলটি নিম্ন বা শূন্য ঝিল্লি সম্ভাব্যতায় একটি উন্মুক্ত গঠন এবং 30-40 mV এর উপরে সম্ভাব্যতায় একটি বদ্ধ গঠন গ্রহণ করে। ভিডিএসি মাইটোকন্ড্রিয়া এবং সাইটোসলের মধ্যে আয়ন এবং অণুগুলির বিনিময়কে সহজতর করে এবং অন্যান্য প্রোটিন এবং ছোট অণুগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। কাঠামো এই প্রোটিনে প্রায় 280টি অ্যামিনো অ্যাসিড থাকে এবং একটি বিটা ব্যারেল তৈরি করে যা মাইটোকন্ড্রিয়াল বাইরের ঝিল্লি জুড়ে বিস্তৃত। 1976 সালে এর আবিষ্কারের পর থেকে, ভিডিএসি প্রোটিনের ব্যাপক কার্যকারিতা এবং কাঠামো বিশ্লেষণ পরিচালিত হয়েছে। ছিদ্রের একটি বিশিষ্ট বৈশিষ্ট্য আবির্ভূত হয়ঃ যখন সমতলীয় লিপিড দ্বিস্তরে পুনর্গঠন করা হয়, তখন উচ্চ বিপাকীয় প্রবাহ সহ একটি অ্যানায়ন-নির্বাচনী উচ্চ-পরিবাহিতা অবস্থা এবং বিপাকীয় পদার্থের সীমিত উত্তরণ সহ একটি ক্যাটায়ন-নির্বাচনী নিম্ন-পরিবাহিতা অবস্থার মধ্যে একটি ভোল্টেজ-নির্ভর সুইচ থাকে। প্রাথমিক আবিষ্কারের 30 বছরেরও বেশি সময় পরে, 2008 সালে, ভিডিএসি-1-এর তিনটি স্বাধীন কাঠামোগত প্রকল্প সম্পন্ন হয়েছিল। প্রথমটি বহু-মাত্রিক এন. এম. আর স্পেকট্রোস্কোপি দ্বারা সমাধান করা হয়েছিল। দ্বিতীয়টি স্ফটিকসংক্রান্ত তথ্য ব্যবহার করে একটি সংকর পদ্ধতি প্রয়োগ করে। তৃতীয়টি ছিল এক্স-রে স্ফটিকবিদ্যার কৌশল দ্বারা নির্ধারিত মাউস ভিডিএসি-1 স্ফটিকের জন্য। ভিডিএসি-1-এর থ্রিডি কাঠামোর তিনটি প্রকল্প অনেক কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করেছে। প্রথমত, ভিডিএসি-1 বাইরের ঝিল্লি β-ব্যারেল প্রোটিনের একটি নতুন কাঠামোগত শ্রেণীর প্রতিনিধিত্ব করে যার একটি বিজোড় সংখ্যক স্ট্র্যান্ড রয়েছে। আরেকটি দিক হল যে অবশিষ্টাংশ E73-এর ঋণাত্মক আধানযুক্ত পার্শ্ব শৃঙ্খলা হাইড্রোফোবিক ঝিল্লি পরিবেশের দিকে উন্মুখ। তিনটি ভিন্ন পরীক্ষাগার দ্বারা বিভিন্ন পরীক্ষামূলক উৎসের অধীনে প্রাপ্ত 19-স্ট্র্যান্ডেড থ্রিডি কাঠামো স্থানীয় ঝিল্লি উৎস থেকে ই. এম এবং এ. এফ. এম তথ্যের সাথে খাপ খায় এবং ভি. ডি. এ. সি-1-এর জৈবিকভাবে প্রাসঙ্গিক অবস্থার প্রতিনিধিত্ব করে। প্রক্রিয়া 30 এমভি (ধনাত্মক বা ঋণাত্মক) এর বেশি ঝিল্লির সম্ভাব্যতায়, ভিডিএসি একটি বদ্ধ অবস্থা ধরে নেয় এবং ভোল্টেজ এই সীমার নিচে নেমে গেলে তার উন্মুক্ত অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। যদিও উভয় রাজ্যই সাধারণ লবণের উত্তরণের অনুমতি দেয়, ভিডিএসি জৈব অ্যানায়নগুলির সাথে অনেক বেশি কঠোর, এমন একটি বিভাগ যেখানে বেশিরভাগ বিপাকীয় পদার্থ পড়ে। কপ্লিং ভোল্টেজ পরিবর্তনের জন্য সুনির্দিষ্ট প্রক্রিয়াটি প্রোটিনের মধ্যে গঠনমূলক পরিবর্তনে এখনও কাজ করা হয়নি, তবে থমাস এট আল দ্বারা গবেষণা করা হয়েছে। এটি পরামর্শ দেয় যে যখন প্রোটিনটি বদ্ধ আকারে রূপান্তরিত হয়, তখন ভোল্টেজ পরিবর্তনগুলি চ্যানেল থেকে প্রোটিনের একটি বড় অংশ অপসারণের দিকে পরিচালিত করে এবং কার্যকর ছিদ্র ব্যাসার্ধ হ্রাস করে। বেশ কয়েকটি লাইসিনের অবশিষ্টাংশ, পাশাপাশি গ্লু-152, প্রোটিনের মধ্যে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ সংবেদক অবশিষ্টাংশ হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। জৈবিক ক্রিয়া ভোল্টেজ-নির্ভর আয়ন চ্যানেল বাইরের মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লি জুড়ে বিপাকীয় এবং শক্তিশালী প্রবাহ নিয়ন্ত্রণে মূল ভূমিকা পালন করে। এটি এটিপি, এডিপি, পাইরুভেট, ম্যালেট এবং অন্যান্য বিপাকীয় পদার্থের পরিবহনে জড়িত এবং এইভাবে বিপাকীয় পথ থেকে উৎসেচকের সাথে ব্যাপকভাবে যোগাযোগ করে। এটিপি-নির্ভর সাইটোসোলিক এনজাইম হেক্সোকিনেজ, গ্লুকোকিনেজ এবং গ্লিসারল কাইনেজ, পাশাপাশি মাইটোকন্ড্রিয়াল এনজাইম ক্রিয়েটিন কাইনেজ, সবই ভিডিএসি-র সাথে আবদ্ধ হতে দেখা গেছে। এই বন্ধন তাদের মাইটোকন্ড্রিয়া থেকে মুক্ত হওয়া এটিপি-র কাছাকাছি রাখে। বিশেষত, হেক্সোকিনেজের বন্ধন গ্লাইকোলাইসিসকে জারণকারী ফসফোরিলেশনের সাথে সংযুক্ত করার ক্ষেত্রে মূল ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়। উপরন্তু, ভিডিএসি মাইটোকন্ড্রিয়ার ভিতরে এবং বাইরে সিএ2 + পরিবহনের একটি গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রক। যেহেতু Ca2 + হল পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেস এবং আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেসের মতো বিপাকীয় উৎসেচকের জন্য একটি সহঘটক, তাই শক্তিশালী উৎপাদন এবং হোমিওস্ট্যাসিস উভয়ই ভিডিএসি-র Ca2 +-এর ব্যাপ্তিযোগ্যতা দ্বারা প্রভাবিত হয়। রোগের প্রাসঙ্গিকতা ভি. ডি. এ. সি-ও অ্যাপোপটোসিসে ভূমিকা পালন করে বলে দেখা গেছে। অ্যাপোপটোসিসের সময়, ভি. ডি. এ. সি মাইটোকন্ড্রিয়াল পারমিয়েবিলিটি ট্রানজিশন ছিদ্রকে সাইটোক্রোম সি-এর মতো অ্যাপোপটোজেনিক ফ্যাক্টর মুক্ত করার জন্য পরিবর্তন করে। তবে, ভি. ডি. এ. সি মাইটোকন্ড্রিয়াল পারমিয়েবিলিটি ট্রানজিশন ছিদ্রের প্রয়োজনীয় উপাদান নয়। যদিও মাইটোকন্ড্রিয়নের মধ্যে অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনে সাইটোক্রোম সি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সাইটোসোলে এটি ক্যাসপেস নামক প্রোটোলাইটিক এনজাইম সক্রিয় করে, যা কোষের মৃত্যুতে প্রধান ভূমিকা পালন করে। যদিও ভিডিএসি-সুবিধাজনক সাইটোক্রোম সি মুক্তির প্রক্রিয়াটি এখনও সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করা হয়নি, কিছু গবেষণা পরামর্শ দেয় যে পৃথক উপ-ইউনিটগুলির মধ্যে অলিগোমেরাইজেশন একটি বড় নমনীয় ছিদ্র তৈরি করতে পারে যার মধ্য দিয়ে সাইটোক্রোম সি যেতে পারে। আরও একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল যে, সাইটোক্রোম সি-এর নিঃসরণ বি. সি. এল-2 প্রোটিন পরিবার দ্বারাও নিয়ন্ত্রিত হয়ঃ ছিদ্রের আকার বাড়াতে এবং সাইটোক্রোম সি-এর নিঃসরণকে উৎসাহিত করতে ব্যাক্স সরাসরি ভি. ডি. এ. সি-এর সাথে যোগাযোগ করে, যেখানে অ্যান্টি-অ্যাপোপটোটিক বি. সি. এল-এক্স. এল ঠিক বিপরীত প্রভাব তৈরি করে। প্রকৃতপক্ষে, এটি দেখানো হয়েছে যে ভিডিএসি প্রতিরোধকারী অ্যান্টিবডিগুলি বিচ্ছিন্ন মাইটোকন্ড্রিয়া এবং পুরো কোষ উভয় ক্ষেত্রেই ব্যাক্স-মধ্যস্থ সাইটোক্রোম সি মুক্তিতে হস্তক্ষেপ করে। অ্যাপোপটোসিসে এই মূল ভূমিকা কেমোথেরাপিউটিক ওষুধের সম্ভাব্য লক্ষ্য হিসাবে ভিডিএসি-কে পরামর্শ দেয়। উদাহরণস্বরূপ ইস্ট-এ এই পরিবারের দুটি সদস্য রয়েছে (জিন পিওআর1 এবং পিওআর2); মেরুদণ্ডী প্রাণীর কমপক্ষে তিনটি সদস্য রয়েছে (জিন ভিডিএসি1, ভিডিএসি2 এবং ভিডিএসি3)। মানুষ, বেশিরভাগ উচ্চতর ইউক্যারিওটের মতো, তিনটি ভিন্ন ভিডিএসি-কে এনকোড করে; ভিডিএসি1, ভিডিএসি2 এবং ভিডিএসি3। টিওএমএম40 এবং টিওএমএম40এল-এর সাথে তারা বিবর্তনীয়ভাবে সম্পর্কিত বিটা-ব্যারেলের একটি পরিবারের প্রতিনিধিত্ব করে। উদ্ভিদে সর্বাধিক সংখ্যক ভিডিএসি রয়েছে। আরাবিডোপসিস চারটি ভিন্ন ভিডিএসি-কে এনকোড করে তবে অন্যান্য প্রজাতিতে এই সংখ্যাটি আরও বড় হতে পারে। তথ্যসূত্র বাইরের লিঙ্ক আয়ন চ্যানেল প্রোটিন ক্ষেত্র প্রোটিন পরিবার বাইরের ঝিল্লি প্রোটিন