Nucleoporin
নিউক্লিওপোরিন হল প্রোটিনের একটি পরিবার যা নিউক্লিয়ার পোর কমপ্লেক্সের (এন. পি. সি) গঠনকারী উপাদান। পারমাণবিক ছিদ্র জটিল একটি বিশাল কাঠামো যা পারমাণবিক খামে এমন জায়গাগুলিতে এম্বেড করা থাকে যেখানে অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের পারমাণবিক ঝিল্লিগুলি ফিউজ করে, একটি প্রবেশদ্বার গঠন করে যা কোষের নিউক্লিয়াস এবং সাইটোপ্লাজমের মধ্যে ম্যাক্রোমোলিকুলের প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণ করে। পারমাণবিক ছিদ্রগুলি পারমাণবিক খাম জুড়ে অণুগুলির নিষ্ক্রিয় এবং সুবিধাজনক পরিবহনকে সক্ষম করে। নিউক্লিওপোরিন, প্রায় 30টি প্রোটিনের একটি পরিবার, ইউক্যারিওটিক কোষে পারমাণবিক ছিদ্র জটিলতার প্রধান উপাদান। নিউক্লিওপোরিন 62 এই পরিবারের সবচেয়ে প্রচুর সংখ্যক সদস্য। নিউক্লিওপোরিনগুলি খুব উচ্চ হারে পারমাণবিক খাম জুড়ে অণু পরিবহন করতে সক্ষম। একটি একক এনপিসি প্রতি মিনিটে পারমাণবিক খাম জুড়ে 60,000 প্রোটিন অণু পরিবহন করতে সক্ষম। কাঠামো নিউক্লিওপোরিনগুলি একত্রিত হয়ে একটি পারমাণবিক ছিদ্র জটিল গঠন করে, একটি অষ্টভুজাকার বলয় যা পারমাণবিক আবরণ অতিক্রম করে। রিংটি আটটি স্ক্যাফোল্ড সাব-কমপ্লেক্স নিয়ে গঠিত, যার মধ্যে সিওপিআইআই-এর মতো লেপের দুটি কাঠামোগত স্তর রয়েছে যা ছিদ্রকে সারিবদ্ধ করে এমন কিছু প্রোটিন স্যান্ডউইচ করে। সাইটোপ্লাজম থেকে নিউক্লিওপ্লাজম পর্যন্ত, রিং কমপ্লেক্সের তিনটি স্তরকে যথাক্রমে সাইটোপ্লাজম, অভ্যন্তরীণ ছিদ্র এবং নিউক্লিওপ্লাজম রিং বলা হয়। প্রোটিনের বিভিন্ন সেট উভয় রিংয়ে সংযুক্ত হয় এবং কিছু ট্রান্সমেম্ব্রেন প্রোটিন লিপিড দ্বিস্তরে সমাবেশকে নোঙর করে। একটি স্ক্যাফোল্ড সাবকম্প্লেক্সে, সাইটোপ্লাজম এবং নিউক্লিওপ্লাজম রিং উভয়ই ওয়াই-কমপ্লেক্স দ্বারা গঠিত, যা অন্যদের মধ্যে, এনইউপি133 এবং এনইউপি107 থেকে তৈরি একটি প্রোটিন কমপ্লেক্স। আটটি স্ক্যাফোল্ডের প্রতিটি প্রান্তে দুটি ওয়াই-কমপ্লেক্স রয়েছে, যা প্রতি ছিদ্রের জন্য 32টি কমপ্লেক্স যোগ করে। একটি পারমাণবিক ছিদ্রের ঝিল্লির বক্রতার সম্পর্ককে ওয়াই-কমপ্লেক্সের সাথে সিওপিআইআই লেপা ভেসিকলের উদীয়মান গঠনের অনুরূপ হিসাবে দেখা যেতে পারে। অভ্যন্তরীণ ছিদ্রের আস্তরণের প্রোটিনগুলি এন. ইউ. পি. 62 জটিল গঠন করে। নিউক্লিওপ্লাজমের দিকে, বলয়ের সাথে যুক্ত অতিরিক্ত প্রোটিনগুলি "নিউক্লিয়ার বাস্কেট" গঠন করে, যা নিউক্লিওপোরিনকে নিউক্লিয়ার ল্যামিনা এবং এমনকি জিনোমের নির্দিষ্ট অংশে যুক্ত করতে সক্ষম। সাইটোপ্লাজমিক প্রান্তটি কম বিস্তৃত, আটটি ফিলামেন্ট সাইটোপ্লাজমের মধ্যে প্রক্ষেপিত হয়। পারমাণবিক আমদানিতে তাদের কোনও ভূমিকা আছে বলে মনে হয় না। কিছু নিউক্লিওপোরিন এফজি পুনরাবৃত্তি ধারণ করে। ফেনিল্যালানাইন এবং গ্লাইসিনের নামে নামকরণ করা, এফজি পুনরাবৃত্তি ছোট হাইড্রোফোবিক বিভাগ যা হাইড্রোফিলিক অ্যামিনো অ্যাসিডের দীর্ঘ প্রসারিত অংশকে ভেঙে দেয়। এই নমনীয় অংশগুলি একটি নির্দিষ্ট কাঠামো ছাড়াই উন্মুক্ত বা বিশৃঙ্খল অংশ গঠন করে। এগুলি শৃঙ্খলের একটি ভর গঠন করে যা ছোট অণুগুলিকে ছড়িয়ে দিতে দেয়, তবে বড় হাইড্রোফিলিক ম্যাক্রোমোলিকুলগুলি বাদ দেয়। এই বড় অণুগুলি শুধুমাত্র একটি পারমাণবিক ছিদ্র অতিক্রম করতে সক্ষম হয় যদি তাদের সাথে একটি সংকেত অণু থাকে যা অস্থায়ীভাবে একটি নিউক্লিওপোরিন এর এফজি পুনরাবৃত্তি বিভাগের সাথে যোগাযোগ করে। এফজি নিউক্লিওপোরিনগুলিতে একটি গোলাকার অংশও থাকে যা পারমাণবিক ছিদ্র কমপ্লেক্সের সাথে সংযুক্তির জন্য একটি নোঙ্গর হিসাবে কাজ করে। ঝিল্লি নিউক্লিওপোরিন স্ক্যাফোল্ড এবং পারমাণবিক ঝিল্লি উভয়ের সাথেই যুক্ত। তাদের মধ্যে কিছু, যেমন জিপি210, পুরো ঝিল্লি অতিক্রম করে, অন্যরা (যেমন এনইউপি98) আস্তরণের জন্য কাঠামোগত অংশগুলির পাশাপাশি ঝিল্লিতে ঘুষি মারার অংশগুলির সাথে নখের মতো কাজ করে। এন. ইউ. পি. 98-কে আগে একটি এফ. জি নিউক্লিওপোরিন বলে মনে করা হত, যতক্ষণ না এটি প্রদর্শিত হয় যে এর মধ্যে "এফ. জি"-র একটি কয়েল-কয়েল ভাঁজ রয়েছে। নিউক্লিওপোরিনগুলি একে অপরের সাথে বিভিন্ন উপ-জটিল গঠন করতে দেখা গেছে। এই কমপ্লেক্সগুলির মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ হল এনইউপি62 কমপ্লেক্স, যা এনইউপি62, এনইউপি58, এনইউপি54 এবং এনইউপি45 দ্বারা গঠিত একটি সমাবেশ। এই ধরনের জটিলতার আরেকটি উদাহরণ হল ওয়াই (এনইউপি 107-160) জটিল, যা বিভিন্ন নিউক্লিওপোরিন দ্বারা গঠিত। এনইউপি 107-160 কমপ্লেক্সটি কাইনেটোকোরগুলিতে স্থানীয়করণ করা হয়েছে এবং মাইটোসিসে একটি ভূমিকা পালন করে। বিবর্তন অনেক কাঠামোগত নিউক্লিওপোরিনে সোলিনয়েড প্রোটিন ডোমেন থাকে, পুনরাবৃত্তি সমন্বিত ডোমেন যা বাল্ক বিল্ডিং ব্লক হিসাবে একত্রিত করা যেতে পারে। ডাব্লুডি 40 পুনরাবৃত্তির সাথে সাদৃশ্য সহ বিটা-প্রপেলার ডোমেন রয়েছে এবং আরও আকর্ষণীয়ভাবে, অনন্য ধরনের আলফা সোলেনয়েড (হেলিক্সের বান্ডিল) পুনরাবৃত্তি করে যা তাদের নিজস্ব একটি শ্রেণী, পূর্বপুরুষের কোটমার উপাদান (এসিই) গঠন করে। আজ অবধি, এসিই-র দুটি শ্রেণী চিহ্নিত করা হয়েছে। এসিই1 একটি 28-হেলিক্স ডোমেইন যা অনেক স্ক্যাফোল্ডিং নিউক্লিওপ্রোটিনের পাশাপাশি সি. ই. সি. 31, সি. ও. পি. আই. আই-এর একটি উপাদান। ইনফোবক্সে দেখানো এসিই2, ইস্ট নুপ157/নুপ170 (হিউম্যান নুপ155) এবং নুপ133-এ পাওয়া যায়। উভয় ক্ষেত্রেই, ভাগ করা ক্ষেত্রগুলি, যেমন তাদের নামগুলি থেকে বোঝা যায়, নিউক্লিওপ্রোটিন এবং নিউক্লিওপ্রোটিন এবং কোট্যামার উভয়ের মধ্যে একটি ভাগ করা পূর্বপুরুষকে নির্দেশ করে। সমস্ত জীবিত ইউক্যারিওটরা এনপিসির অনেক গুরুত্বপূর্ণ উপাদান ভাগ করে নেয়, যা ইঙ্গিত করে যে তাদের সাধারণ পূর্বপুরুষের মধ্যে একটি সম্পূর্ণ জটিল উপস্থিত রয়েছে। ফাংশন নিউক্লিওপোরিন ইউক্যারিওটসে কোষের নিউক্লিয়াস এবং সাইটোপ্লাজমের মধ্যে ম্যাক্রোমোলিকুলের পরিবহনের মধ্যস্থতা করে। নিউক্লিওপোরিন পরিবারের কিছু সদস্য পারমাণবিক ছিদ্র কমপ্লেক্সের কাঠামোগত স্ক্যাফোল্ডিং গঠন করে। তবে, নিউক্লিওপোরিন প্রাথমিকভাবে ক্যারিওফেরিন নামে পরিচিত পরিবহন অণুগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে কাজ করে। এই ক্যারিওফেরিনগুলি নিউক্লিওপোরিনগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে যা অ্যামিনো অ্যাসিড ফেনিল্যালানাইন (এফ) এবং গ্লাইসিন (জি) (এফজি পুনরাবৃত্তি) এর পুনরাবৃত্তি ক্রম ধারণ করে। এটি করার মাধ্যমে, ক্যারিওফেরিনরা পারমাণবিক খামের উপর দিয়ে তাদের পণ্যসম্ভার পাঠাতে সক্ষম হয়। নিউক্লিওপোরিন শুধুমাত্র 40 কেডিএ-র উপরে বড় হাইড্রোফিলিক অণু পরিবহনের জন্য প্রয়োজন, কারণ ছোট অণুগুলি নিষ্ক্রিয় বিস্তারের মাধ্যমে পারমাণবিক ছিদ্রগুলির মধ্য দিয়ে যায়। নিউক্লিওপোরিনগুলি প্রতিলিপির পরে নিউক্লিয়াস থেকে সাইটোপ্লাজমে এমআরএনএ পরিবহনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তাদের কার্যকারিতার উপর নির্ভর করে, নির্দিষ্ট নিউক্লিওপোরিনগুলি পারমাণবিক ছিদ্র কমপ্লেক্সের সাইটোসোলিক বা নিউক্লিওপ্লাজমিক দিকে স্থানীয়করণ করা হয়। অন্যান্য নিউক্লিওপোরিন উভয় দিকেই পাওয়া যেতে পারে। সম্প্রতি দেখা গেছে যে এফজি নিউক্লিওপোরিনগুলির নির্দিষ্ট বিবর্তনীয় সংরক্ষিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা তাদের ক্রমগুলিতে এনকোড করা থাকে যা তারা কীভাবে পারমাণবিক ছিদ্র কমপ্লেক্সের মাধ্যমে অণুগুলির পরিবহন নিয়ন্ত্রণ করে সে সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। পরিবহন প্রক্রিয়া নিউক্লিওপোরিন পরিবাহক অণু ক্যারিওফেরিনগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে পারমাণবিক খামের মাধ্যমে ম্যাক্রোমোলিকুলের পরিবহন নিয়ন্ত্রণ করে। ক্যারিওফেরিনগুলি তাদের পণ্যসম্ভারের সাথে আবদ্ধ হবে এবং নিউক্লিওপোরিনগুলিতে এফজি পুনরাবৃত্তির সাথে বিপরীতভাবে যোগাযোগ করবে। ক্যারিওফেরিন এবং তাদের পণ্যসম্ভার এফজি পুনরাবৃত্তির মধ্যে পাস করা হয় যতক্ষণ না তারা তাদের ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট এবং পারমাণবিক ছিদ্র কমপ্লেক্সের মধ্য দিয়ে ছড়িয়ে পড়ে। ক্যারিওফেরিন একটি ইম্পোর্টিন (নিউক্লিয়াসে প্রোটিন পরিবহন) বা একটি এক্সপোর্টিন (নিউক্লিয়াস থেকে প্রোটিন পরিবহন) হিসাবে কাজ করতে পারে। ক্যারিওফেরিন তাদের পণ্যসম্ভার মুক্ত করে রান, একটি জি প্রোটিন দ্বারা চালিত হয়। রান এতটাই ছোট যে এটি নিউক্লিওপোরিনগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া না করেই তার ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টের নিচে পারমাণবিক ছিদ্রগুলির মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়তে পারে। রান জিটিপি বা জিডিপির সাথে আবদ্ধ হবে এবং তার পণ্যসম্ভারের প্রতি ক্যারিওফেরিনের অনুরাগ পরিবর্তন করার ক্ষমতা রয়েছে। নিউক্লিয়াসের ভিতরে, র্যানজিটিপি একটি ইম্পোর্টিন ক্যারিওফেরিন গঠন পরিবর্তন করে, যার ফলে তার পণ্যসম্ভার ছেড়ে দেওয়া হয়। র্যানজিটিপি ক্যারিওফেরিন রপ্তানির সঙ্গেও আবদ্ধ হতে পারে এবং পারমাণবিক ছিদ্রের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। একবার এটি সাইটোসোলে পৌঁছে গেলে, র্যানজিটিপি-কে র্যানজিডিপিতে হাইড্রোলাইজ করা যেতে পারে, যার ফলে রপ্তানির পণ্যসম্ভার ছেড়ে দেওয়া যায়। প্যাথলজি নিউক্লিওপোরিনের প্যাথলজির সাথে বেশ কয়েকটি রোগের সম্পর্ক রয়েছে, বিশেষত ডায়াবেটিস, প্রাথমিক বিলিয়ারি সিরোসিস, পার্কিনসন রোগ এবং আলঝেইমার রোগ। বিভিন্ন নিউক্লিওপোরিনগুলির জন্য এনকোড করা জিনের অতিরিক্ত অভিব্যক্তিও ক্যান্সারযুক্ত টিউমার গঠনের সাথে সম্পর্কিত বলে প্রমাণিত হয়েছে। নিউক্লিওপোরিনগুলি গ্লুকোজের ঘনত্বের পরিবর্তনের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল বলে প্রমাণিত হয়েছে। অতএব, ডায়াবেটিসে আক্রান্ত ব্যক্তিরা প্রায়শই নিউক্লিওপোরিন, বিশেষত নিউক্লিওপোরিন 62-এর বর্ধিত গ্লাইকোসাইলেশন প্রদর্শন করে। অটোইমিউন অবস্থা যেমন অ্যান্টি-পি62 অ্যান্টিবডি, যা পি62 কমপ্লেক্সগুলিকে বাধা দেয়, প্রাথমিক বিলিয়ারি সিরোসিসের সাথে সংযোগ রয়েছে যা যকৃতের পিত্ত নালীগুলিকে ধ্বংস করে দেয়। পি62 কমপ্লেক্সের উৎপাদন হ্রাস অনেক নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের ক্ষেত্রে সাধারণ। জারণ দ্বারা পি62 প্রবর্তকের পরিবর্তন অন্যান্য নিউরোডিজেনারেটিভ ব্যাধিগুলির মধ্যে আলঝেইমার রোগ, হান্টিংটনের রোগ এবং পার্কিনসন রোগের সাথে সম্পর্কযুক্ত। এন. ইউ. পি. 88 জিনের বর্ধিত অভিব্যক্তি, যা নিউক্লিওপোরিন 88-এর জন্য এনকোড করে, সাধারণত প্রাক-ক্যান্সারযুক্ত ডিসপ্লাসিয়া এবং ম্যালিগন্যান্ট নিওপ্লাজমে পাওয়া যায়। নিউক্লিওপোরিন প্রোটিন আলাদিন পারমাণবিক ছিদ্র জটিলতার একটি উপাদান। অ্যালাদিন জিনের রূপান্তরগুলি ট্রিপল-এ সিনড্রোমের জন্য দায়ী, যা একটি অটোসোমাল রিসেসিভ নিউরোএন্ডোক্রিনোলজিকাল রোগ। মিউট্যান্ট আলাদিন পারমাণবিক প্রোটিন আমদানির নির্বাচিত ব্যর্থতা এবং জারণমূলক চাপের প্রতি অতি সংবেদনশীলতা সৃষ্টি করে। ডি. এন. এ মেরামত প্রোটিন অ্যাপ্রাট্যাক্সিন এবং ডি. এন. এ লিগাজ-1-এর আমদানি নির্বাচিতভাবে হ্রাস পায় এবং এটি কোষের ডি. এন. এ-র অক্সিডেটিভ স্ট্রেস প্ররোচিত ক্ষতির প্রতি দুর্বলতা বাড়িয়ে তুলতে পারে যা কোষের মৃত্যুকে ট্রিগার করে। উদাহরণস্বরূপ, প্রতিটি পৃথক নিউক্লিওপোরিন তার আণবিক ওজন (কিলো ডাল্টনে) অনুসারে নামকরণ করা হয়। নিউক্লিওপোরিন পরিবারের প্রোটিনের বেশ কয়েকটি উদাহরণ নীচে দেওয়া হলঃ এনইউপি35, এনইউপি37, এনইউপি43, এনইউপি50 এনইউপি54, এনইউপি62, এনইউপি85, এনইউপি88, এনইউপি93, এনইউপি98 এনইউপি107, এনইউপি133, এনইউপি153, এনইউপি155, এনইউপি160, এনইউপি188 এনইউপি205, এনইউপি210, এনইউপি214 রেফারেন্স নিউক্লিওপোরিন (ইন্টারপ্রো অনুসন্ধান) প্রোটিন পরিবার পারমাণবিক ছিদ্র কমপ্লেক্স