Motor protein
মোটর প্রোটিন হল আণবিক মোটরের একটি শ্রেণী যা কোষের কোষরস বরাবর চলতে পারে। তারা এটিপি-র হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে রাসায়নিক শক্তিকে যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরিত করে। ফ্ল্যাজেলার ঘূর্ণন অবশ্য একটি প্রোটন পাম্প দ্বারা চালিত হয়। কোষীয় ফাংশন মোটর প্রোটিনগুলি কোষরসের মধ্যে প্রোটিন এবং ভেসিকলের সর্বাধিক সক্রিয় পরিবহনের পিছনে চালিকা শক্তি। কাইনেসিন এবং সাইটোপ্লাজমিক ডাইনিন আন্তঃকোষীয় পরিবহনে যেমন অ্যাক্সোনাল পরিবহনে এবং স্পিন্ডল যন্ত্রপাতি গঠনে এবং মাইটোসিস এবং মিয়োসিসের সময় ক্রোমোজোমের পৃথকীকরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সিলিয়া এবং ফ্ল্যাজেলায় পাওয়া অ্যাক্সোনিমাল ডাইনিন কোষের গতিশীলতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, উদাহরণস্বরূপ শুক্রাণু এবং তরল পরিবহনে, উদাহরণস্বরূপ শ্বাসনালীতে। পেশী প্রোটিন মায়োসিন "মোটর" প্রাণীদের পেশী তন্তুগুলির সংকোচন ঘটায়। মোটর প্রোটিন ত্রুটির সঙ্গে যুক্ত রোগগুলি কোষে মোটর প্রোটিনের গুরুত্ব স্পষ্ট হয়ে ওঠে যখন তারা তাদের কার্যকারিতা পূরণ করতে ব্যর্থ হয়। উদাহরণস্বরূপ, কাইনেসিনের ঘাটতি চারকোট-মেরি-টুথ রোগ এবং কিছু কিডনি রোগের কারণ হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। ডাইনিনের ঘাটতি শ্বাসযন্ত্রের দীর্ঘস্থায়ী সংক্রমণের কারণ হতে পারে কারণ সিলিয়া ডাইনিন ছাড়া কাজ করতে ব্যর্থ হয়। অসংখ্য মায়োসিনের ঘাটতি রোগের অবস্থা এবং জেনেটিক সিন্ড্রোমের সাথে সম্পর্কিত। যেহেতু পেশী সংকোচনের জন্য মায়োসিন 2 অপরিহার্য, তাই পেশীগত মায়োসিনের ত্রুটিগুলি সম্ভবত মায়োপ্যাথি সৃষ্টি করে। স্টেরিওসিলিয়ার বৃদ্ধিতে এর ভূমিকার কারণে শ্রবণ প্রক্রিয়ায় মায়োসিনের প্রয়োজন হয়, তাই মায়োসিন প্রোটিন কাঠামোর ত্রুটিগুলি অশার সিন্ড্রোম এবং নন-সিন্ড্রোমিক বধিরতার কারণ হতে পারে। সাইটোস্কেলিটাল মোটর প্রোটিন চলাচলের জন্য সাইটোস্কেলেটন ব্যবহার করে মোটর প্রোটিনগুলি তাদের স্তরের উপর ভিত্তি করে দুটি বিভাগে পড়েঃ মাইক্রোফিলামেন্ট বা মাইক্রোটিউবিউল। মায়োসিনের মতো অ্যাক্টিন মোটরগুলি অ্যাক্টিনের সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে মাইক্রোফিলামেন্টগুলির সাথে চলাচল করে এবং ডাইনিন এবং কিনেসিনের মতো মাইক্রোট্যুবুল মোটরগুলি টিউবুলিনের সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে মাইক্রোট্যুবুলগুলির সাথে চলাচল করে। দুটি মৌলিক ধরনের মাইক্রোটিউবিউল মোটর রয়েছেঃ প্লাস-এন্ড মোটর এবং মাইনাস-এন্ড মোটর, যা নির্ভর করে কোষের মধ্যে মাইক্রোটিউবিউল তারগুলি বরাবর তারা কোন দিকে "হাঁটে" তার উপর। অ্যাক্টিন মোটর মায়োসিন হল অ্যাক্টিন মোটর প্রোটিনের একটি সুপারফ্যামিলি যা রাসায়নিক শক্তিকে এটিপি আকারে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে, এইভাবে বল এবং গতি উৎপন্ন করে। প্রথম চিহ্নিত মায়োসিন, মায়োসিন II, পেশী সংকোচনের জন্য দায়ী। মায়োসিন 2 হল একটি দীর্ঘায়িত প্রোটিন যা মোটর হেড এবং দুটি হালকা চেইন সহ দুটি ভারী চেইন থেকে গঠিত হয়। প্রতিটি মায়োসিনের মাথায় অ্যাক্টিন এবং এটিপি বাঁধাই সাইট থাকে। মায়োসিনের মাথা এটিপিকে আবদ্ধ করে এবং হাইড্রোলাইজ করে, যা একটি অ্যাক্টিন ফিলামেন্টের প্লাস প্রান্তের দিকে হাঁটার শক্তি সরবরাহ করে। কোষ বিভাজনের প্রক্রিয়ায়ও মায়োসিন 2 গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, অ-পেশী মায়োসিন II বাইপোলার পুরু ফিলামেন্টগুলি সাইটোকিনেসিসের সময় কোষটিকে দুটি কন্যা কোষে বিভক্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় সংকোচনের শক্তি সরবরাহ করে। মায়োসিন 2 ছাড়াও, অন্যান্য অনেক মায়োসিন প্রকার অ-পেশী কোষের বিভিন্ন চলাচলের জন্য দায়ী। উদাহরণস্বরূপ, মায়োসিন আন্তঃকোষীয় সংগঠন এবং কোষের পৃষ্ঠে অ্যাক্টিন সমৃদ্ধ কাঠামোর বহিঃপ্রকাশের সাথে জড়িত। মায়োসিন ভি ভেসিকল এবং অর্গানেল পরিবহনে জড়িত। মায়োসিন একাদশ সাইটোপ্লাজমিক প্রবাহে জড়িত, যেখানে কোষে মাইক্রোফিলামেন্ট নেটওয়ার্ক বরাবর চলাচল অর্গানেল এবং সাইটোপ্লাজমকে একটি নির্দিষ্ট দিকে প্রবাহিত হতে দেয়। মায়োসিনের আঠারোটি বিভিন্ন শ্রেণী পরিচিত। মায়োসিন মোটরের জিনোমিক উপস্থাপনাঃ ছত্রাক (খামির): 5টি উদ্ভিদ (আরাবিডোপসিস): 17টি কীটপতঙ্গ (ড্রোসোফিলা): 13টি স্তন্যপায়ী প্রাণী (মানুষ): 40টি ক্রোমাডোরিয়া (নেমাটোড সি. এলিগ্যানস): 15টি মাইক্রোট্যুবুল মোটর কাইনসিন সম্পর্কিত মোটর প্রোটিনের একটি সুপারফ্যামিলি যা অ্যান্টেরোগ্রেড চলাচলে একটি মাইক্রোট্যুবুল ট্র্যাক ব্যবহার করে। কোষ বিভাজনের সময় মাইটোটিক এবং মায়োটিক ক্রোমোজোম পৃথকীকরণে স্পিন্ডল গঠনের জন্য এগুলি গুরুত্বপূর্ণ এবং ইউক্যারিওটিক কোষের মধ্যে মাইটোকন্ড্রিয়া, গলগি বডি এবং ভেসিকলগুলি বন্ধ করার জন্যও দায়ী। কাইনেসিনের সক্রিয় মোটর প্রতি দুটি ভারী শিকল এবং দুটি হালকা শিকল থাকে। ভারী শৃঙ্খলের দুটি গ্লোবুলার হেড মোটর ক্ষেত্র এটিপি হাইড্রোলাইসিসের রাসায়নিক শক্তিকে যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরিত করে মাইক্রোটিউবিউল বরাবর চলতে পারে। কিনেসিনের প্রকারের উপর নির্ভর করে পণ্যসম্ভার যে দিকে পরিবহন করা হয় তা প্লাস-এন্ড বা মাইনাস-এন্ডের দিকে হতে পারে। সাধারণভাবে, এন-টার্মিনাল মোটর ডোমেনের কাইনসিনগুলি তাদের পণ্যসম্ভার কোষের পরিধিতে অবস্থিত মাইক্রোট্যুবিউলগুলির প্লাস প্রান্তের দিকে নিয়ে যায়, অন্যদিকে সি-টার্মিনাল মোটর ডোমেনের কাইনসিনগুলি নিউক্লিয়াসে অবস্থিত মাইক্রোট্যুবিউলগুলির মাইনাস প্রান্তের দিকে পণ্যসম্ভার নিয়ে যায়। চৌদ্দটি স্বতন্ত্র কাইনেসিন পরিবার পরিচিত, কিছু অতিরিক্ত কাইনেসিনের মতো প্রোটিন যা এই পরিবারগুলিতে শ্রেণীবদ্ধ করা যায় না। কাইনেসিন মোটরের জিনোমিক উপস্থাপনাঃ ছত্রাক (খামির): 6টি উদ্ভিদ (আরাবিডোপসিস থালিয়ানা): 61টি কীটপতঙ্গ (ড্রোসোফিলা মেলানোগাস্টার): 25টি স্তন্যপায়ী প্রাণী (মানুষ): 45টি ডাইনিন ডাইনিন হল মাইক্রোট্যুবুল মোটর যা একটি পশ্চাদগামী স্লাইডিং মুভমেন্টে সক্ষম। ডাইনিন কমপ্লেক্সগুলি কাইনেসিন এবং মায়োসিন মোটরের তুলনায় অনেক বড় এবং জটিল। ডাইনিন দুটি বা তিনটি ভারী চেইন এবং একটি বড় এবং পরিবর্তনশীল সংখ্যক সম্পর্কিত হালকা চেইন নিয়ে গঠিত। ডাইনিনগুলি নিউক্লিয়াসের কাছে মাইক্রোট্যুবুল অর্গানাইজিং সেন্টারে অবস্থিত মাইক্রোট্যুবুলগুলির মাইনাস প্রান্তের দিকে আন্তঃকোষীয় পরিবহন চালায়। ডাইনিন পরিবারের দুটি প্রধান শাখা রয়েছে। অ্যাক্সোনিমাল ডাইনিনগুলি মাইক্রোট্যুবিউলগুলির দ্রুত এবং দক্ষ স্লাইডিং চলাচলের মাধ্যমে সিলিয়া এবং ফ্ল্যাজেলার প্রহারকে সহজতর করে। আরেকটি শাখা হল সাইটোপ্লাজমিক ডাইনিন যা আন্তঃকোষীয় কার্গো পরিবহনে সহায়তা করে। 15 ধরনের অ্যাক্সোনিমাল ডাইনিনের তুলনায়, শুধুমাত্র দুটি সাইটোপ্লাজমিক রূপ জানা যায়। ডাইনিন মোটরের জিনোমিক উপস্থাপনাঃ ছত্রাক (খামির): 1টি উদ্ভিদ (আরাবিডোপসিস থালিয়ানা): 0টি কীটপতঙ্গ (ড্রোসোফিলা মেলানোগাস্টার): 13টি স্তন্যপায়ী প্রাণী (মানুষ): উদ্ভিদ-নির্দিষ্ট মোটর প্রাণী, ছত্রাক এবং অ-ভাস্কুলার উদ্ভিদের বিপরীতে, সপুষ্পক উদ্ভিদের কোষে ডাইনিন মোটরের অভাব রয়েছে। তবে, এগুলিতে আরও বেশি সংখ্যক বিভিন্ন কাইনেসিন থাকে। এই উদ্ভিদ-নির্দিষ্ট কাইনেসিন গোষ্ঠীগুলির মধ্যে অনেকগুলি উদ্ভিদ কোষ মাইটোসিসের সময় কার্যকারিতার জন্য বিশেষায়িত। উদ্ভিদ কোষগুলি প্রাণী কোষগুলির থেকে আলাদা কারণ তাদের একটি কোষ প্রাচীর রয়েছে। মাইটোসিসের সময়, নতুন কোষ প্রাচীরটি কোষের কেন্দ্রে শুরু হওয়া একটি কোষফলক গঠনের মাধ্যমে নির্মিত হয়। এই প্রক্রিয়াটি একটি ফ্রাগ্মোপ্লাস্ট দ্বারা সহজতর হয়, যা উদ্ভিদ কোষ মাইটোসিসের জন্য অনন্য একটি মাইক্রোট্যুবুল অ্যারে। কোষ প্লেট তৈরি এবং শেষ পর্যন্ত নতুন কোষ প্রাচীরের জন্য কাইনেসিনের মতো মোটর প্রোটিন প্রয়োজন। উদ্ভিদ কোষ বিভাজনের জন্য প্রয়োজনীয় আরেকটি মোটর প্রোটিন হল কাইনেসিনের মতো ক্যালমোডুলিন-বাইন্ডিং প্রোটিন (কেসিবিপি), যা উদ্ভিদ এবং আংশিক কাইনেসিন এবং আংশিক মায়োসিনের জন্য অনন্য। অন্যান্য আণবিক মোটর উপরের মোটর প্রোটিনগুলি ছাড়াও, কোষে বল এবং টর্ক তৈরি করতে সক্ষম আরও অনেক ধরনের প্রোটিন রয়েছে। এই আণবিক মোটরগুলির মধ্যে অনেকগুলি প্রোক্যারিওটিক এবং ইউক্যারিওটিক উভয় কোষেই সর্বব্যাপী, যদিও কিছু, যেমন সাইটোস্কেলিটাল উপাদান বা ক্রোমাটিনের সাথে জড়িত, ইউক্যারিওটের জন্য অনন্য। মোটর প্রোটিন প্রেস্টিন, স্তন্যপায়ী কোক্লিয়ার বাইরের চুলের কোষে প্রকাশিত হয়, কোক্লিয়ায় যান্ত্রিক পরিবর্ধন তৈরি করে। এটি একটি সরাসরি ভোল্টেজ-থেকে-বল রূপান্তরকারী, যা মাইক্রোসেকেন্ড হারে কাজ করে এবং পাইজোইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্য ধারণ করে। আরও দেখুন এটিপি সিন্থেস সাইটোস্কেলেটন প্রোটিন ডাইনামিক্স রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক এমবিআইএনএফও-মোটর প্রোটিন কী? রন ভ্যালের সেমিনারঃ "মলিকুলার মোটর প্রোটিন" বায়োলজি অফ মোটর প্রোটিন ইনস্টিটিউট ফর বায়োফিজিক্যাল কেমিস্ট্রি, গটিঙেন জোনাথন হাওয়ার্ড (2001), মেকানিক্স অফ মোটর প্রোটিন এবং সাইটোস্কেলেটন। কোষ চলাচল আণবিক যন্ত্র