Maltose-binding protein
মাল্টোজ-বাইন্ডিং প্রোটিন (এম. বি. পি) হল এসচেরিচিয়া কোলাই-এর মাল্টোজ/মাল্টোডেক্সট্রিন সিস্টেমের একটি অংশ, যা মাল্টোডেক্সট্রিন গ্রহণ এবং দক্ষ ক্যাটাবলিজমের জন্য দায়ী। এটি অনেক প্রোটিন এবং প্রোটিন কমপ্লেক্স জড়িত একটি জটিল নিয়ন্ত্রক এবং পরিবহন ব্যবস্থা। এম. বি. পি-র আনুমানিক আণবিক ভর 42.5 কিলোডাল্টন। কাঠামো এবং ভাঁজ করা এম. বি. পি এসচেরিচিয়া কোলাইয়ের ম্যালে জিন দ্বারা এনকোড করা হয়। একটি অগ্রদূত পলিপেপটাইডের (396টি অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ) জন্য ম্যালে জিন কোড যা এনএইচ2-টার্মিনাল এক্সটেনশন (26টি অবশিষ্টাংশ) বিভক্ত হওয়ার পরে পরিপক্ক এমবিপি (370টি অবশিষ্টাংশ) উৎপন্ন করে। এম. বি. পি-র অগ্রদূত এবং পরিপক্ক রূপগুলিতে কোনও সিস্টিন অবশিষ্টাংশ থাকে না। এম. বি. পি হল একটি মনোমেরিক প্রোটিন। স্ফটিক কাঠামো দেখিয়েছে যে এম. বি. পি দুটি স্বতন্ত্র গোলাকার ডোমেনে বিভক্ত যা তিনটি ছোট পলিপেপটাইড বিভাগ দ্বারা সংযুক্ত। দুটি ক্ষেত্র একটি গভীর খাঁজ দ্বারা পৃথক করা হয় যার মধ্যে মাল্টোজ/মাল্টোডেক্সট্রিন বাঁধাই সাইট রয়েছে। এম. বি. পি-র লিগ্যান্ডেড এবং অলিগ্যান্ডেড ফর্মগুলির কাঠামোর তুলনা দেখায় যে মাল্টোজের বন্ধন একটি বড় গঠনমূলক পরিবর্তনকে প্ররোচিত করে যা সংযোগকারী পলিপেপটাইড কব্জির চারপাশে দুটি ডোমেনের একটি কঠোর গতির দ্বারা খাঁজটি বন্ধ করে দেয়। এম. বি. পি-র অগ্রদূত এবং পরিপক্ক উভয় রূপই ম্যাল্টোজের বাঁধনের জন্য কার্যকরী। এন. এইচ. 2-টার্মিনাল এক্সটেনশনটি এম. বি. পি-র পূর্ববর্তী রূপের ভাঁজ হওয়ার হারকে তার পরিপক্ক রূপের তুলনায় কমপক্ষে 5 গুণ হ্রাস করে, তবে এটি উন্মোচিত হওয়ার হারে কোনও প্রভাব ফেলে না। এম. বি. পি-র ভারসাম্য উন্মোচন 25 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 9.45 কিলোক্যালরি মোল-1, পিএইচ 7.6-এর সমান স্থিতিশীলতা সহ একটি দ্বি-অবস্থা প্রক্রিয়া দ্বারা মডেল করা যেতে পারে। স্থানীয়করণ এবং রপ্তানি এম. বি. পি. ই. কোলাই-এর পেরিপ্লাজমিক স্পেসে রপ্তানি করা হয়। এম. বি. পি-র এন. এইচ. 2-টার্মিনাল এক্সটেনশন, যাকে সিগন্যাল পেপটাইডও বলা হয়, তার দুটি ভূমিকা রয়েছেঃ (i) এটি নতুন সংশ্লেষিত পলিপেপটাইডের ভাঁজকে ধীর করে দেয় এবং (ii) এটি এই পলিপেপটাইডকে ঝিল্লি এবং এস. সি. ওয়াই. ই. জি ট্রান্সলকনে নিয়ে যায়। একবার ভাঁজ হয়ে গেলে, অগ্রদূত আর স্থানান্তর পথে প্রবেশ করতে পারে না। সিগন্যাল পেপটাইডের হাইড্রোফোবিক কোরের মধ্যে একটি চার্জড অ্যামিনো-অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ বা একটি প্রোলিন অবশিষ্টাংশের প্রবর্তন রপ্তানি বন্ধ করার জন্য যথেষ্ট। মিউট্যান্ট এম. বি. পি-র ত্রুটিপূর্ণ রপ্তানি ট্রান্সলকন মোটর প্রোটিন এস. ই. সি. এ-এর সাথে মিথস্ক্রিয়ায় সিগন্যাল পেপটাইডের আলফা-হেলিকাল গঠন এবং হাইড্রোফোবিক মিথস্ক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ ম্যালে জিন, এম. বি. পি-র কোডিং, ই. কোলাই-এর ম্যালে রেগুলেনের অন্তর্গত, যা দশটি জিন নিয়ে গঠিত যার পণ্যগুলি ম্যাল্টোজ এবং ম্যাল্টোডেক্সট্রিনগুলির দক্ষ গ্রহণ এবং ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত। ম্যালে সহ ম্যাল্টোজ/ম্যাল্টোডেক্সট্রিন পরিবহনের সাথে জড়িত সমস্ত জিন ই. কোলাইয়ের ম্যালবি অঞ্চলে গুচ্ছবদ্ধ এবং দুটি ভিন্ন অপারেনে সংগঠিত হয়ঃ ম্যালে-ম্যালএফ-ম্যালজি এবং ম্যালকে-ল্যামবি। ম্যালইপি এবং ম্যালকেপি প্রবর্তকদের ট্রান্সক্রিপশন স্টার্ট সাইটগুলি 271 বেস জোড়ার দূরবর্তী। ম্যালইপি এবং ম্যালকেপি প্রবর্তকরা ম্যাল রেগুলেনের সক্রিয়কারী প্রোটিন ম্যালটি এবং সিএএমপি রিসেপ্টর প্রোটিন সিআরপি দ্বারা সমন্বিতভাবে সক্রিয় হয়। এই সক্রিয়করণ একটি সংযুক্ত প্রক্রিয়া যার মধ্যে রয়েছে, ম্যালইপি থেকে ম্যালকেপির দিকে যাওয়াঃ দুটি ম্যালটি বাঁধাই সাইট; তিনটি সিআরপি বাঁধাই সাইট, এবং তিনটি ম্যালটি বাঁধাই সাইটের দুটি ওভারল্যাপিং সেট, তিনটি বেস জোড়া দ্বারা স্তম্ভিত। ট্রান্সক্রিপশন সক্রিয়করণের জন্য অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট (এটিপি) এবং মাল্টোট্রিয়োজের সাথে মাল্টির বন্ধন এবং সিআরপি-র ডাইমারের সাথে চক্রীয় এএমপি-র বন্ধন প্রয়োজন। মাল্টির অলিগ্যান্ডেড রূপটি মনোমেরিক যেখানে এটিপি এবং মাল্টোট্রিয়োজের উপস্থিতিতে এর লিগ্যান্ডেড রূপটি অলিগোমেরিক। প্রোটিন এবং পেপটাইড ভেক্টর হিসাবে ব্যবহার করা হয় এম. বি. পি. ই. কোলাইতে প্রকাশিত রিকম্বিনেন্ট প্রোটিনের দ্রবণীয়তা বাড়াতে ব্যবহৃত হয়। এই ব্যবস্থাগুলিতে, আগ্রহের প্রোটিনকে প্রায়শই এম. বি. পি-ফিউশন প্রোটিন হিসাবে প্রকাশ করা হয়, যা আগ্রহের প্রোটিনের সমষ্টি রোধ করে। যে পদ্ধতিতে এম. বি. পি দ্রবণীয়তা বৃদ্ধি করে তা ভালভাবে বোঝা যায় না। উপরন্তু, এম. বি. পি নিজেই রিকম্বিনেন্ট প্রোটিনের পরিশোধন করার জন্য একটি অ্যাফিনিটি ট্যাগ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ফিউশন প্রোটিন অ্যামাইলোজ কলামের সাথে আবদ্ধ হয় যখন অন্যান্য সমস্ত প্রোটিন প্রবাহিত হয়। এম. বি. পি-প্রোটিন সংমিশ্রণটি ম্যাল্টোজ দিয়ে কলামটি বের করে শুদ্ধ করা যেতে পারে। একবার ফিউশন প্রোটিন বিশুদ্ধ আকারে প্রাপ্ত হলে, আগ্রহের প্রোটিনটি প্রায়শই একটি নির্দিষ্ট প্রোটিজ দিয়ে এম. বি. পি থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয় এবং তারপরে অ্যাফিনিটি ক্রোমাটোগ্রাফি দ্বারা এম. বি. পি থেকে পৃথক করা যেতে পারে। এম. বি. পি-র গঠন এবং ক্রিয়াকলাপের মধ্যে সম্পর্কের প্রথম গবেষণাটি একটি সংক্ষিপ্ত ডি. এন. এ খণ্ডের এলোমেলো সন্নিবেশের মাধ্যমে করা হয়েছিল, একটি বাম. এইচ. আই সীমাবদ্ধতা সাইটের জন্য কোডিং, মালে জিনে। কিছু সন্নিবেশ এম. বি. পি-র কার্যকারিতা প্রভাবিত করেছিল যেখানে অন্যগুলি অনুমোদিত ছিল। এম. বি. পি-র অভ্যন্তরে থাকা অনুমতিমূলক স্থানগুলি অ্যান্টিজেনিক পেপটাইড ঢোকাতে এবং ইঁদুরের রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতাকে চ্যালেঞ্জ জানাতে ব্যবহৃত হত। 3 '-ওএইচ টার্মিনাল সন্নিবেশগুলি ফিউশন প্রোটিন তৈরি করতে এবং ক্রস-লিঙ্কযুক্ত অ্যামাইলোজের উপর অ্যাফিনিটি ক্রোমাটোগ্রাফি এবং হালকা শারীরিক-রাসায়নিক পরিস্থিতিতে মাল্টোজের সাথে এলিউশন দ্বারা বিদেশী প্রোটিন এবং পেপটাইডগুলির পরিশোধন করার জন্য অ্যাফিনিটি হ্যান্ডেল হিসাবে এম. বি. পি-র ব্যবহার বিকাশ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। এই ধরনের ফিউশন প্রোটিনের অভিব্যক্তি এবং পরিশোধন সহজতর করার জন্য বেশ কয়েকটি প্লাজমিড ভেক্টর তৈরি করা হয়েছিল। যখন রিকম্বিনেন্ট এম. বি. পি-তে একটি সিগন্যাল পেপটাইড অন্তর্ভুক্ত থাকে, তখন ফিউশন প্রোটিনটি পেরিপ্লাজমিক স্পেসে রপ্তানি করা যেতে পারে, যা এর পরিশোধনকে সহজতর করে কারণ পেরিপ্লাজমিক তরলে কেবল সীমিত সংখ্যক প্রোটিন থাকে এবং এটি একটি অসমোটিক শক দ্বারা বা পলিমেক্সিন বি-এর মতো অ্যান্টিবায়োটিক দিয়ে ব্যাকটেরিয়ার বাইরের ঝিল্লির ব্যাপ্তিযোগ্যকরণের মাধ্যমে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে। পেরিপ্লাজমিক স্পেসে ফিউশন প্রোটিনের এই ধরনের রপ্তানি প্যাসেঞ্জার প্রোটিনে ডাইসালফাইড বন্ড গঠন করতে সক্ষম করে, উদাহরণস্বরূপ অ্যান্টিবডির টুকরো। বিদেশী প্রোটিন যা তাদের স্থানীয় জীবের মধ্যে রপ্তানি বা নিঃসৃত হয়, সাধারণত এম. বি. পি-র সাথে সংমিশ্রণের মাধ্যমে ই. কোলাই পেরিপ্লাজমে রপ্তানি করা যেতে পারে। এম. বি. পি-র সঙ্গে সংমিশ্রণের মাধ্যমে রপ্তানি করা যেতে পারে এমন সাইটোপ্লাজমিক প্রোটিনের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে মনোমেরিক ক্লেনো পলিমারেজ এবং ফেজ এম13-এর ডাইমেরিক জিন ভি প্রোটিন। যখন রিকম্বিনেন্ট এম. বি. পি-তে ত্রুটিপূর্ণ বা কোনও সিগন্যাল পেপটাইড থাকে না, তখন ফিউশন প্রোটিন ব্যাকটেরিয়াল সাইটোপ্লাজমের মধ্যে থেকে যায়, যেখান থেকে কোষগুলি ভেঙে এটি পুনরুদ্ধার করা যায়। এম. বি. পি-র সঙ্গে প্রোটিনের সংমিশ্রণ সাধারণত তাদের দ্রবণীয়তা বাড়ায় এবং তাদের সঠিক ভাঁজকে সহজতর করে যাতে সংমিশ্রণ প্রোটিনগুলি প্রায়শই দ্বি-কার্যকরী হয়। উপরন্তু, এই ধরনের ফিউশন কঠিন প্রোটিনের স্ফটিকীকরণকে সহজতর করতে পারে, যেমন। ঝিল্লি প্রোটিন। স্ফটিকায়িত প্রোটিনগুলি প্রায়শই একটি পরিচিত এম. বি. পি কাঠামোর উপর আণবিক প্রতিস্থাপন ব্যবহার করে এক্স-রে স্ফটিকবিদ্যা দ্বারা তাদের কাঠামো সমাধান করতে পারে। আরও দেখুন প্রোটিন ট্যাগ ফ্লুরোসেন্ট গ্লুকোজ বায়োসেন্সর গ্লুটাথিয়ন এস-ট্রান্সফারেজ রেফারেন্স মিশিগান টেকনোলজিকাল ইউনিভার্সিটিতে টার্গেট প্রোটিনের এন-টার্মিনাল ফিউশনকে মাল্টোজ-বাইন্ডিং প্রোটিনের সাথে সংযুক্ত করে জেনেরিক প্রটোকল যা এসচেরিকিয়া কোলিতে রিকম্বিনেন্ট প্রোটিনের অভিব্যক্তি এবং শুদ্ধিকরণের জন্য একটি সমন্বিত হিস 6-মাল্টোজ বাইন্ডিং প্রোটিন ফিউশন ট্যাগ প্রোটিন ব্যবহার করে।