Cytolethal distending toxin
সাইটোলেথাল ডিস্টেন্ডিং টক্সিন (সংক্ষেপে সিডিটি) হল নির্দিষ্ট গ্রাম-নেগেটিভ ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উত্পাদিত হেটেরোট্রিমেরিক টক্সিনের একটি শ্রেণী যা ডিএনএজ ক্রিয়াকলাপ প্রদর্শন করে। এই টক্সিনগুলি নির্দিষ্ট স্তন্যপায়ী কোষের রেখাগুলিতে জি2/এম কোষ চক্র গ্রেপ্তারকে ট্রিগার করে, যা বর্ধিত বা প্রসারিত কোষের দিকে পরিচালিত করে যার জন্য এই টক্সিনগুলির নামকরণ করা হয়। অ্যাপোপটোসিসের ফলে আক্রান্ত কোষগুলি মারা যায়। প্রতিটি টক্সিন তিনটি স্বতন্ত্র উপ-ইউনিট নিয়ে গঠিত যার নাম বর্ণানুক্রমিকভাবে দেওয়া হয়েছে যাতে তাদের কোডিং জিন সিডিটি অপেরনে উপস্থিত হয়। সাইটোলেথাল ছড়ানো টক্সিনগুলিকে এবি টক্সিন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, একটি সক্রিয় ("এ") সাবইউনিট যা সরাসরি ডিএনএ-কে ক্ষতি করে এবং একটি বাঁধাই ("বি") সাবইউনিট যা টক্সিনকে লক্ষ্য কোষে সংযুক্ত করতে সহায়তা করে। সি. ডি. টি. বি হল সক্রিয় সাবইউনিট এবং স্তন্যপায়ী ডি. এন. এস-1-এর সমতুল্য, যেখানে সি. ডি. টি. এ এবং সি. ডি. টি. সি বাইন্ডিং সাবইউনিট গঠন করে। সিউডোমোনাডোটা ফাইলাম থেকে গ্রাম-নেগেটিভ প্যাথোজেনিক ব্যাকটেরিয়া দ্বারা সাইটোলেথাল প্রসারিত বিষাক্ত পদার্থ তৈরি হয়। সিগেলা ডাইসেন্টারিয়া, হেমোফিলাস ডুক্রেই এবং এসচেরিকিয়া কোলাই সহ এই ব্যাকটেরিয়ার অনেকগুলিই মানুষকে সংক্রামিত করে। যে ব্যাকটেরিয়াগুলি সিডিটি তৈরি করে তারা প্রায়শই ক্রমাগত তাদের পোষককে উপনিবেশ করে। 1987 সালে একজন অল্পবয়সী রোগীর কাছ থেকে বিচ্ছিন্ন ই. কোলাই-এর একটি প্যাথোজেনিক স্ট্রেনে একটি সাইটলেথাল-বিস্তারকারী বিষের প্রথম নথিভুক্ত পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। সেই বছরের শেষের দিকে বিজ্ঞানীরা ডব্লিউ. এম. জনসন এবং এইচ. লিয়র "সিগেলা এসপিপি-র সেরোগ্রুপ দ্বারা শিগা টক্সিন এবং একটি সাইটোলেথাল ডিস্টেন্ডিং টক্সিন (সিএলডিটি)-এর উৎপাদন" জার্নাল নিবন্ধটি প্রকাশ করেছেন। মাইক্রোবায়োলজি লেটারস। সিডিটি টক্সিন উৎপাদনকারী অন্যান্য ব্যাকটেরিয়ার আবিষ্কার আজও অব্যাহত রয়েছে। 1994 সালে স্কট এবং কেপার আরেকটি ই. কোলাই স্ট্রেন থেকে একটি সিডিটি অপেরনের ক্লোন এবং সিকোয়েন্স করেন, যা ইনফেকশন অ্যান্ড ইমিউনিটি-তে প্রকাশিত হয়। আবিষ্কৃত তিনটি জিন ছিল সিডিটিএ, সিডিটিবি এবং সিডিটিসি। 1997 সালে, মলিকুলার মাইক্রোবায়োলজিতে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে দেখা যায় যে, জি2/এম কোষের চক্র বন্ধ হয়ে যায় যা একটি সাইটোলেথাল ডিস্টেন্ডিং টক্সিন দ্বারা সৃষ্ট। গবেষণাটি আরেকটি ই. কোলাই স্ট্রেনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এই গবেষণাপত্রের পরে 1999 সালে ইনফেকশাস ইমিউনিটিতে একটি প্রকাশনা প্রকাশিত হয়, যা দেখায় যে এইচ. ডুক্রেই সিডিটি অ্যাপোপটোসিসের মাধ্যমে কোষের মৃত্যুর কারণ হয়। পরবর্তী গবেষণায় অন্যান্য সাইটোলেথাল ছড়ানো বিষাক্ত পদার্থের ক্ষেত্রেও এই অনুসন্ধানটি নিশ্চিত করা হয়েছিল। 2000 খ্রিষ্টাব্দের গোড়ার দিকে স্তন্যপায়ী ডিএনএজ-1-এ সিডিটিবি-র সমসংস্থান এবং টক্সিনের জন্য বর্তমান এবি মডেলের আবিষ্কার প্রকাশিত হয়। আরও গবেষণা এবং দুটি ভিন্ন প্রজাতি থেকে সিডিটি টক্সিনের জন্য স্ফটিক কাঠামোর প্রকাশনা এই মডেলটিকে সমর্থন করে চলেছে। উৎস সমস্ত পরিচিত সাইটোলেথাল প্রসারিত বিষাক্ত পদার্থ গামাপ্রোটোব্যাকটেরিয়া এবং ক্যাম্পিলোব্যাকটেরিয়ায় গ্রাম-নেতিবাচক ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়। বেশ কিছু ক্ষেত্রে, সিডিটি উৎপাদনকারী ব্যাকটেরিয়া হল মানব রোগজীবাণু। চিকিৎসাগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ সিডিটি উৎপাদকদের মধ্যে রয়েছেঃ হিমোফিলাস ডুক্রেই (চ্যানক্রয়েডস) অ্যাগ্রিগেটিব্যাক্টর অ্যাক্টিনোমাইসেটেমকোমিটানস (পিরিয়ডন্টাইটিস) এসচেরিচিয়া কোলাই (বিভিন্ন রোগ) সিগেলা ডাইসেন্টেরিয়া (আমাশয়) সালমোনেলা এন্টেরিকা সেরোটাইপ টাইফি (টাইফয়েড জ্বর) ক্যাম্পিলোব্যাক্টর আপসালিয়েনসিস (এন্টেরোকলাইটিস) ক্যাম্পিলোব্যাক্টর জেজুনি (এন্টেরোকলাইটিস) সিডিটি উৎপাদনকারী ব্যাকটেরিয়া প্রায়শই শ্লৈষ্মিক আস্তরণের সাথে যুক্ত থাকে, যেমন পেট এবং অন্ত্রে এবং স্থায়ী সংক্রমণের সাথে। টক্সিনগুলি হয় অবাধে নিঃসৃত হয় বা উৎপাদনকারী ব্যাকটেরিয়ার ঝিল্লির সাথে যুক্ত হয়। নামকরণ পৃথক পৃথক সাইটোলেথাল ছড়ানো টক্সিনগুলি ব্যাকটেরিয়া প্রজাতির জন্য নামকরণ করা হয়েছে যেগুলি থেকে তারা বিচ্ছিন্ন। 2011 সালের হিসাবে, বেশিরভাগ বিজ্ঞানীরা বিষের উৎস প্রতিফলিত করার জন্য প্রজাতি এবং প্রজাতি উভয়ের প্রথম অক্ষরটি বিষের নামের সামনে রাখার অভ্যাস গ্রহণ করেছেন (অর্থাৎ, হেমাফিলাস ডুক্রেই থেকে সিডিটিকে এইচডিসিডিটি হিসাবে উল্লেখ করা হয়)। যদি বেশ কয়েকটি উপপ্রজাতি বিভিন্ন বিষাক্ত পদার্থ তৈরি করে, যেমন ই. কোলাই-এর ক্ষেত্রে, দ্বিতীয় অক্ষরের পরে রোমান সংখ্যা যোগ করা যেতে পারে। সম্পূর্ণ বিষাক্ত পদার্থ এবং পৃথক উপ-একক উভয়ই এই প্রথা ব্যবহার করে চিহ্নিত করা হয়। অতিরিক্ত সাইটোলেথাল প্রসারিত বিষাক্ত পদার্থের ক্রমাগত আবিষ্কারের প্রতিক্রিয়ায়, 2011 সালের একটি পর্যালোচনায় প্রস্তাব করা হয়েছে যে প্রজাতির প্রথম তিনটি অক্ষর (অর্থাৎ, হেমাফিলাস ডুক্রেই সিডিটি-র জন্য এইচডিইউসিডিটি) অন্তর্ভুক্ত করার জন্য বিষাক্ত পদার্থের নামগুলি প্রসারিত করা হবে। কোষীয় প্রভাব সিডিটি টক্সিন হল জিনোটক্সিন যা সরাসরি লক্ষ্য কোষে ডিএনএ-কে ক্ষতি করতে সক্ষম। এগুলিই একমাত্র আবিষ্কৃত এবি-টাইপ টক্সিন যা ডিএনএজ ক্রিয়াকলাপ প্রদর্শন করে, যা তাদের লক্ষ্য কোষের ডিএনএতে বিরতি প্রবর্তন করতে দেয়। মানব ফাইব্রোব্লাস্ট, এপিথেলিয়াল কোষ, এন্ডোথেলিয়াল কোষ এবং কেরাটিনোসাইট সহ অনেক কোষের লাইনে, সিডিটিগুলি জি2/এম কোষ চক্র আটক, সাইটোপ্লাজমিক বিস্তার এবং অ্যাপোপটোসিসের মাধ্যমে শেষ পর্যন্ত কোষের মৃত্যুর কারণ হয়। বেশিরভাগ প্রকাশনা জি2/এম চক্র আটককে জি2/এম কোষ চক্র আটকের ট্রিগার হিসাবে টক্সিনের ডিএনএজ ক্রিয়াকলাপ থেকে অপরিবর্তনীয় ডিএনএ ক্ষতির গঠনের জন্য দায়ী করে, তবে অন্যান্য গবেষণা থেকে জানা যায় যে এই মডেলটি অসম্পূর্ণ। সাইটোপ্লাজমিক বিস্তার জি2/এম কোষ চক্র আটকের একটি সরাসরি ফলাফল। মাইটোসিসের প্রস্তুতির জন্য কোষটি বড় হয়, তবে তার স্বাভাবিক আকার পুনরুদ্ধার করতে বিভক্ত হতে পারে না। ধ্রুপদী অ্যাপোপটোসিস ছাড়াও, সিডিটি নেশার পরে স্বাভাবিক এবং ক্যান্সার কোষের লাইনে (ফাইব্রোব্লাস্ট, হেলা এবং ইউ2-ওএস) সেলুলার সেনসেন্সের লক্ষণ দেখা গেছে। লিম্ফোসাইটগুলিতে, কোষের মৃত্যু দ্রুত ঘটে এবং উল্লেখযোগ্য সাইটোপ্লাজমিক বিস্তারের আগে হয় না। এই টক্সিনগুলির লিম্ফোসাইটগুলিকে ভিন্নভাবে প্রভাবিত করার ক্ষমতা এই টক্সিনগুলি ব্যবহার করে এমন ব্যাকটেরিয়ার পক্ষে সুবিধাজনক হতে পারে, তবে এই ঘটনার পিছনের প্রক্রিয়াটি এখনও ভালভাবে বোঝা যায়নি। টক্সিন কাঠামো সক্রিয়, একত্রিত টক্সিন একটি ত্রিপক্ষীয় কাঠামো যার তিনটি স্বতন্ত্র উপ-ইউনিট রয়েছে-সিডিটিএ, সিডিটিবি এবং সিডিটিসি। কার্যকারিতার দিক থেকে এটি একটি এবি টক্সিন। এই প্রসঙ্গে, সি. ডি. টি. বি সাবইউনিট আসলে অনুঘটক হিসাবে সক্রিয় "এ" সাবইউনিট, এবং সি. ডি. টি. এ এবং সি. ডি. টি. সি একসাথে বাঁধাই "বি" সাবইউনিট গঠন করে, যা টক্সিনকে বাঁধতে এবং লক্ষ্য কোষে প্রবেশ করতে সহায়তা করে। কিছু সাহিত্য সি. ডি. টি. এ এবং সি. ডি. টি. সি উভয়ের উপস্থিতি প্রতিফলিত করার জন্য টক্সিন কাঠামোকে এ. বি. 2 হিসাবে উল্লেখ করে। অন্যান্য সমস্ত সি. ডি. টি থেকে আলাদা, সালমোনেলা এন্টেরিকা সেরোভার টাইফি সি. ডি. টি (এস. ই. সি. ডি. টি)-র কোনও সি. ডি. টি. এ এবং সি. ডি. টি. সি হোমোলগ নেই। যাইহোক, সক্রিয় সাবইউনিট সি. ডি. টি. বি-র সাথে ঘনিষ্ঠভাবে এনকোড করা, পার্টুসিস-সদৃশ টক্সিন এ এবং বি (পি. এল. টি. এ/পি. এল. টি. বি) সেলুলার নেশার জন্য প্রয়োজনীয় বলে প্রমাণিত হয়েছে। সি. ডি. টি. এ এবং সি. ডি. টি. সি থেকে পি. এল. টি. এ এবং পি. এল. টি. বি-র একটি ভিন্ন কাঠামো রয়েছে, যা সি. ডি. টি. বি-র কার্যকলাপকে ভিন্নভাবে প্রচার করে। পিএলটিএ এবং পিএলটিবি উভয়ই সরাসরি সিডিটিবি ইন ভিট্রোর সাথে আবদ্ধ হতে দেখা গেছে। উপরন্তু, অন্যান্য সমস্ত সি. ডি. টি থেকে আলাদা, সালমোনেলা জিনোটক্সিন শুধুমাত্র সংক্রামিত কোষে ব্যাকটেরিয়ার অভ্যন্তরীণকরণের উপর উত্পাদিত হয়, এইভাবে এস. ই. সি. ডি. টি ট্রাফিক ক্যানোনিকাল কোষগুলির থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন হতে পারে। সি. ডি. টি. বি সি. ডি. টি. বি-কে সি. ডি. টি হলোটক্সিনের সক্রিয় উপ-একক হিসাবে বিবেচনা করা হয়। সি. ডি. টি. এ বা সি. ডি. টি. সি ছাড়া সংবেদনশীল কোষে সি. ডি. টি. বি-র মাইক্রোইঞ্জেকশনের ফলে জি2/এম কোষ চক্র আটকায় এবং সি. ডি. টি টক্সিনের সাইটোপ্লাজমিক বিস্তারের বৈশিষ্ট্য দেখা দেয়। সি. ডি. টি. বি-র গঠন বিভিন্ন ব্যাকটেরিয়ার মধ্যে ভালভাবে সংরক্ষিত। সি. ডি. টি. বি সাবইউনিট প্রজাতির মধ্যে ক্রমবর্ধমানভাবে সর্বাধিক সংরক্ষিত। সি. ডি. টি. বি-র আণবিক ওজন প্রজাতির উপর নির্ভর করে 28 কে. ডি. এ থেকে 29 কে. ডি. এ পর্যন্ত হয়। সক্রিয় সাবইউনিট হিসাবে, সি. ডি. টি. বি-কে এবি টক্সিন মডেল অনুসারে "এ" সাবইউনিট বলা হয়। এই বিভ্রান্তিকর নামকরণটি টক্সিনের উপ-ইউনিটগুলির পৃথক কার্যকারিতা বোঝার আগে নামকরণের কারণে হয়। ক্রিয়াকলাপ সিডিটিবি কমপক্ষে দুটি এনজাইম্যাটিক ক্রিয়াকলাপ প্রদর্শন করে-ডিএনএতে ডাবল-স্ট্র্যান্ড বিরতি প্রবর্তন করতে সক্ষম ডিএনএজ ক্রিয়াকলাপ এবং একটি ফসফ্যাটেজ ক্রিয়াকলাপ যা ফসফ্যাটিডিলিনোসিটোল 3,4,5-ট্রাইফসফেটেসের অনুরূপ। অন্য দুটি উপ-ইউনিটের অনুপস্থিতিতে উভয় ক্রিয়াকলাপই ইন ভিট্রোতে প্রদর্শিত হতে পারে। ভিভোতে প্রতিটি ক্রিয়াকলাপের আপেক্ষিক গুরুত্ব অস্পষ্ট। যে কোনও ক্রিয়াকলাপকে হ্রাস করে এমন রূপান্তরগুলি কমপক্ষে কিছু সংবেদনশীল কোষের লাইনে জি2/এম ফেজ অ্যারেস্টকে প্ররোচিত করার জন্য টক্সিনের ক্ষমতাও হ্রাস করে। স্তন্যপায়ী ডিএনএজ আই সিডিটিবি-র সাথে সাদৃশ্য স্তন্যপায়ী ডিএনএজ আই-এর সাথে কার্যকরীভাবে সমজাতীয় এবং আজ অবধি সমস্ত ডিএনএজ আই এনজাইমগুলিতে পাওয়া একটি সংরক্ষিত পেন্টাপেপটাইড ক্রম রয়েছে। উপরন্তু, সি. ডি. টি. বি কাঠামোতে ডি. এন. এ-র মেরুদণ্ডের ফসফডিয়েস্টার বন্ধন ভাঙার ডি. এন. এ-এর ক্ষমতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ বেশ কয়েকটি অবশিষ্টাংশ পাওয়া যায়। এই অবশিষ্টাংশগুলির মধ্যে পাঁচটির উপর বিন্দু রূপান্তরের প্রভাব অধ্যয়নরত 2002 সালের একটি গবেষণাপত্রে দেখা গেছে যে পরীক্ষিত পাঁচটি রূপান্তরের মধ্যে চারটি সি. ডি. টি. বি-র কোষ-মুক্ত নির্যাসে ডি. এন. এ-কে অবনমিত করার ক্ষমতা এবং মাইক্রোইনজেকশনের উপর জি2/এম গ্রেপ্তারের কারণ উভয়ই বাতিল করে দিয়েছে। পঞ্চম রূপান্তরটি সি. ডি. টি. বি-র ক্রিয়াকলাপকে মাঝারিভাবে হ্রাস করে। সি. ডি. টি. এ এবং সি. ডি. টি. সি সি. সি. ডি. টি. এ এবং সি. ডি. টি. সি সিডিটি হলোটক্সিনের বি সাবইউনিট তৈরি করে যা সংবেদনশীল কোষের বিরুদ্ধে সি. ডি. টি. বি-কে লক্ষ্য করার জন্য দায়ী। উভয় উপ-ইউনিটই অত্যন্ত সংরক্ষিত বলে মনে হয় না, বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে ক্রম পরিচয় প্রায়শই 30 শতাংশের কম থাকে। সি. ডি. টি. এ-র আণবিক ওজন 23 কে. ডি. এ থেকে 30 কে. ডি. এ পর্যন্ত হয়, যেখানে সি. ডি. টি. সি প্রজাতির উপর নির্ভর করে 19 কে. ডি. এ থেকে 21 কে. ডি. এ পর্যন্ত হয়। ক্রিয়াকলাপ সিডিটিএ এবং সিডিটিসি উভয়ই লক্ষ্য কোষের পৃষ্ঠের সাথে আবদ্ধ বলে মনে করা হয়। এই বাঁধনের সঠিক প্রক্রিয়াটি অস্পষ্ট, এবং বিভিন্ন প্রজাতির সিডিটি টক্সিনের মধ্যে সংরক্ষণ করা নাও হতে পারে। সি. ডি. টি. এ এবং সি. ডি. টি. সি বাঁধাইয়ের প্রস্তাবিত লক্ষ্যগুলির মধ্যে রয়েছে কোলেস্টেরল, এন-লিঙ্কযুক্ত গ্লাইক্যান এবং গ্লাইকোসফিঙ্গোলিপিড। বর্তমান গবেষণা এই প্রস্তাবিত লক্ষ্যগুলির প্রকৃত গুরুত্বের উপর পরস্পরবিরোধী ফলাফল তৈরি করেছে। সি. ডি. টি. এ এবং সি. ডি. টি. সি উভয় ক্ষেত্রেই লেকটিন ডোমেন রয়েছে, যা ইঙ্গিত করে যে টক্সিন লক্ষ্য কোষের পৃষ্ঠে কার্বোহাইড্রেটের মাধ্যমে আবদ্ধ হতে পারে, যেখানে অন্যান্য গবেষণায় পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে লক্ষ্যগুলি হল পৃষ্ঠ প্রোটিন। নোটস টক্সিন