Nerve growth factor
ચેતા વૃદ્ધિ પરિબળ (એન. જી. એફ.) એ ન્યુરોટ્રોફિક પરિબળ અને ન્યુરોપેપ્ટાઇડ છે જે મુખ્યત્વે ચોક્કસ લક્ષ્ય ચેતાકોષોની વૃદ્ધિ, જાળવણી, પ્રસાર અને અસ્તિત્વના નિયમનમાં સામેલ છે. તે કદાચ પ્રોટોટાઇપ વૃદ્ધિ પરિબળ છે, જેમાં તે વર્ણવવામાં આવેલા પ્રથમ પરિબળોમાંનું એક હતું. 1956માં નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતા રીટા લેવી-મોન્ટાલસિની અને સ્ટેનલી કોહેન દ્વારા તેને પ્રથમ વખત અલગ કરવામાં આવ્યું હોવાથી, એન. જી. એફ. સાથે સંકળાયેલી અસંખ્ય જૈવિક પ્રક્રિયાઓની ઓળખ કરવામાં આવી છે, જેમાંથી બે સ્વાદુપિંડના બીટા કોષોનું અસ્તિત્વ અને રોગપ્રતિકારક તંત્રનું નિયમન છે. રચના એન. જી. એફ. શરૂઆતમાં 3 પ્રોટીન-આલ્ફા-એન. જી. એફ., બીટા-એન. જી. એફ. અને ગામા-એન. જી. એફ. (2:1:2 ગુણોત્તર) ના 7એસ, 130-કે. ડી. એ. સંકુલમાં હોય છે. એન. જી. એફ. ના આ સ્વરૂપને પ્રો. એન. જી. એફ. (એન. જી. એફ. પુરોગામી) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. આ સંકુલનું ગામા ઉપઘટક સેરીન પ્રોટીઝ તરીકે કાર્ય કરે છે, અને બીટા ઉપઘટકના એન-ટર્મિનલને વિભાજીત કરે છે, જેનાથી પ્રોટીનને કાર્યાત્મક એનજીએફમાં સક્રિય કરે છે. ચેતા વૃદ્ધિ પરિબળ શબ્દ સામાન્ય રીતે પ્રોટીનના 2.5S, 26-kDa બીટા પેટા એકમનો ઉલ્લેખ કરે છે, જે 7S NGF સંકુલનો એકમાત્ર ઘટક છે જે જૈવિક રીતે સક્રિય છે (એટલે કે. સંકેત પરમાણુ તરીકે કામ કરે છે). કાર્ય તેનું નામ સૂચવે છે તેમ, એન. જી. એફ. મુખ્યત્વે વૃદ્ધિ, તેમજ ચેતા કોષો (ચેતાકોષો) ની જાળવણી, પ્રસાર અને અસ્તિત્વમાં સામેલ છે. હકીકતમાં, એનજીએફ સહાનુભૂતિપૂર્ણ અને સંવેદનાત્મક ચેતાકોષોના અસ્તિત્વ અને જાળવણી માટે મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે તેઓ તેની ગેરહાજરીમાં એપોપ્ટોસિસમાંથી પસાર થાય છે. જો કે, તાજેતરના કેટલાક અભ્યાસો સૂચવે છે કે એનજીએફ ચેતાકોષોના જીવન ચક્રને નિયંત્રિત કરવા ઉપરાંત માર્ગોમાં પણ સામેલ છે. ન્યુરોનલ પ્રસાર એનજીએફ ટ્રોપોમાયોસિન રીસેપ્ટર કિનેઝ એ સાથે જોડાણ કરીને બી. સી. એલ.-2 જેવા જનીનોની અભિવ્યક્તિને ચલાવી શકે છે, જે લક્ષ્ય ચેતાકોષના પ્રસાર અને અસ્તિત્વને ઉત્તેજિત કરે છે. પ્રો. એન. જી. એફ., સૉર્ટિલિન અને પી. 75. એન. ટી. આર. વચ્ચેનું ઉચ્ચ જોડાણ અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવા અથવા ક્રમાદેશિત કોષના મૃત્યુમાં પરિણમી શકે છે. અભ્યાસના પરિણામો સૂચવે છે કે પી75એનટીઆર અને ટીઆરકેએ બંનેને વ્યક્ત કરતા બહેતર સર્વાઇકલ ગેંગલિયા ચેતાકોષો જ્યારે પ્રોએનજીએફ સાથે સારવાર કરવામાં આવે ત્યારે મૃત્યુ પામે છે, જ્યારે આ જ ચેતાકોષોની એનજીએફ સારવાર અસ્તિત્વ અને અક્ષતંતુ વૃદ્ધિમાં પરિણમે છે. સર્વાઇવલ અને પી. સી. ડી. મિકેનિઝમ્સને પી75એન. ટી. આર. સાયટોપ્લાઝમિક પૂંછડીના ડેથ ડોમેન સાથે બંધનકર્તા એડેપ્ટર પ્રોટીન દ્વારા મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે. સર્વાઇવલ ત્યારે થાય છે જ્યારે ભરતી કરાયેલ સાયટોપ્લાઝમિક એડેપ્ટર પ્રોટીન TRAF6 જેવા ટ્યુમર નેક્રોસિસ ફેક્ટર રીસેપ્ટર સભ્યો દ્વારા સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનની સુવિધા આપે છે, જે ન્યુક્લિયર ફેક્ટર κB (NF-κB) ટ્રાન્સક્રિપ્શન એક્ટિવેટરના પ્રકાશનમાં પરિણમે છે. એન. એફ.-કે. બી. કોષના અસ્તિત્વને પ્રોત્સાહન આપવા માટે પરમાણુ જનીન અનુલેખનનું નિયમન કરે છે. વૈકલ્પિક રીતે, પ્રોગ્રામ કરેલ કોષનું મૃત્યુ ત્યારે થાય છે જ્યારે TRAF6 અને ન્યુરોટ્રોફિન રીસેપ્ટર ઇન્ટરેક્ટિંગ ફેક્ટર (NRIF) બંનેને સી-જુન એન-ટર્મિનલ કિનેઝ (JNK) ને સક્રિય કરવા માટે ભરતી કરવામાં આવે છે; જે સી-જૂનને ફોસ્ફોરાયલેટ કરે છે. સક્રિય ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળ સી-જુન પ્રો-એપોપ્ટોટિક જનીન ટ્રાન્સક્રિપ્શન વધારવા માટે એપી-1 દ્વારા પરમાણુ ટ્રાન્સક્રિપ્શનનું નિયમન કરે છે. સ્વાદુપિંડના બીટા કોષોનો પ્રસાર એવા પુરાવા છે કે સ્વાદુપિંડના બીટા કોષો એનજીએફના ટીઆરકેએ અને પી75એનટીઆર રીસેપ્ટર્સ બંનેને વ્યક્ત કરે છે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે એન. જી. એફ. ની ઉપાડ સ્વાદુપિંડના બીટા કોષોમાં એપોપ્ટોસિસને પ્રેરિત કરે છે, જે દર્શાવે છે કે એન. જી. એફ. સ્વાદુપિંડના બીટા કોષોની જાળવણી અને અસ્તિત્વમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવી શકે છે. રોગપ્રતિકારક તંત્રનું નિયમન એન. જી. એફ. જન્મજાત અને હસ્તગત રોગપ્રતિકારક શક્તિ બંનેના નિયમનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. બળતરાની પ્રક્રિયામાં, એન. જી. એફ. માસ્ટ કોશિકાઓ દ્વારા ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં મુક્ત થાય છે, અને નજીકના નોસિસેપ્ટિવ ચેતાકોષોમાં એક્સોનલ વૃદ્ધિને પ્રેરિત કરે છે. આ બળતરા હેઠળના વિસ્તારોમાં પીડાની ધારણામાં વધારો કરે છે. હસ્તગત રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં, એન. જી. એફ. થાઇમસ તેમજ સી. ડી. 4 + ટી કોષ ક્લોન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, જે ચેપ હેઠળ ટી કોષોની પરિપક્વતાના કાસ્કેડને પ્રેરિત કરે છે. ઓવ્યુલેશન એન. જી. એફ. સેમિનલ પ્લાઝ્મામાં વિપુલ પ્રમાણમાં હોય છે. તાજેતરના અભ્યાસોમાં જાણવા મળ્યું છે કે તે કેટલાક સસ્તન પ્રાણીઓમાં ઓવ્યુલેશનને પ્રેરિત કરે છે. "પ્રેરિત" ઓવ્યુલેટર, જેમ કે લામા. આશ્ચર્યજનક રીતે, સંશોધનોએ દર્શાવ્યું હતું કે આ પ્રેરિત પ્રાણીઓ જ્યારે સુનિશ્ચિત અથવા "સ્વયંસ્ફુરિત" ઓવ્યુલેટર, જેમ કે પશુઓના વીર્યનો ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે પણ ઓવ્યુલેટ થાય છે. મનુષ્યમાં તેનું મહત્વ અજ્ઞાત છે. 2012માં બીટા-એનજીએફ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું તે પહેલાં તેને વીર્યમાં ઓવ્યુલેશન-ઇન્ડ્યુસિંગ ફેક્ટર (ઓઆઈએફ) તરીકે ઓળખવામાં આવતું હતું. કાર્યની પદ્ધતિ એન. જી. એફ. રીસેપ્ટર્સના ઓછામાં ઓછા બે વર્ગો સાથે જોડાય છેઃ ટ્રોપોમાયોસિન રીસેપ્ટર કિનેઝ એ (ટી. આર. કે. એ.) અને લો-એફિનિટી એન. જી. એફ. રીસેપ્ટર (એલ. એન. જી. એફ. આર./પી75એન. ટી. આર.). બંને ન્યુરોડિજનરેટિવ ડિસઓર્ડર્સ સાથે સંકળાયેલા છે. જ્યારે એન. જી. એફ. ટી. આર. કે. એ. રીસેપ્ટર સાથે જોડાય છે, ત્યારે તે રીસેપ્ટરના હોમોડીમેરાઇઝેશનને ચલાવે છે, જે બદલામાં ટાયરોસિન કિનેઝ સેગમેન્ટના ઓટોફોસ્ફોરાયલેશનનું કારણ બને છે. ટ્રોપોમાયોસિન રીસેપ્ટર કિનેઝ એ રીસેપ્ટરમાં પાંચ બાહ્યકોષીય ડોમેન્સ હોય છે, અને પાંચમું ડોમેન્સ એન. જી. એફ. ને બાંધવા માટે પૂરતું છે. એકવાર બંધાઈ ગયા પછી, સંકુલ એન્ડોસાયટોસિસમાંથી પસાર થાય છે અને બે મુખ્ય માર્ગો, રાસ/એમએપીકે માર્ગ અને પીઆઇ3કે/એક્ટ માર્ગને અનુસરીને એનજીએફ ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ પ્રોગ્રામને સક્રિય કરે છે. એન. જી. એફ. નું ટી. આર. કે. એ. સાથે જોડાણ પણ પી. આઈ. 3-કિનેઝ, રાસ અને પી. એલ. સી. સંકેત માર્ગોને સક્રિય કરવા તરફ દોરી જાય છે. વૈકલ્પિક રીતે, પી75એનટીઆર રીસેપ્ટર ટીઆરકેએ સાથે હેટેરોડાઇમર બનાવી શકે છે, જે એનજીએફ માટે વધુ આકર્ષણ અને વિશિષ્ટતા ધરાવે છે. અભ્યાસો સૂચવે છે કે એન. જી. એફ. લોહીના પ્લાઝ્મા દ્વારા સમગ્ર શરીરમાં ફેલાય છે, અને હોમિયોસ્ટેસિસની એકંદર જાળવણી માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ન્યુરોન સર્વાઇવલ એન. જી. એફ. અને ટી. આર. કે. એ. રીસેપ્ટર વચ્ચેની બંધનકર્તા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નજીકના ટી. આર. કે. રીસેપ્ટર દ્વારા સાયટોપ્લાઝમિક પૂંછડીના રીસેપ્ટર ડાયમેરાઇઝેશન અને ટાયરોસિન અવશેષ ફોસ્ફોરાયલેશનને સરળ બનાવે છે. ટી. આર. કે. રીસેપ્ટર ફોસ્ફોરાયલેશન સાઇટ્સ એસ. એચ. સી. એડેપ્ટર પ્રોટીન ડોકિંગ સાઇટ્સ તરીકે કામ કરે છે, જે ટી. આર. કે. એ. રીસેપ્ટર દ્વારા ફોસ્ફોરાયલેશનમાંથી પસાર થાય છે એકવાર સાયટોપ્લાઝમિક એડેપ્ટર પ્રોટીન (એસ. એચ. સી.) રીસેપ્ટર સાયટોપ્લાઝમિક પૂંછડી દ્વારા ફોસ્ફોરાયલેટેડ થઈ જાય, કોષનું અસ્તિત્વ ઘણા અંતઃકોશિક માર્ગો દ્વારા શરૂ થાય છે. એક મુખ્ય માર્ગ સેરીન/થ્રેઓનાઇન કિનેઝ, એકટના સક્રિયકરણ તરફ દોરી જાય છે. આ માર્ગ જીઆરબી2-સંકળાયેલ બાઈન્ડર-1 (જીએબી1) નામના ડોકીંગ પ્રોટીન સાથે ગ્રોથ ફેક્ટર-રિસેપ્ટર બાઉન્ડ પ્રોટીન-2 (જીઆરબી2) નામના બીજા એડેપ્ટર પ્રોટીનની ટીઆરકે રિસેપ્ટર કોમ્પ્લેક્સ-રિક્રુટમેન્ટથી શરૂ થાય છે. ત્યારબાદ, ફોસ્ફેટિડિલિનોસિટોલ-3 કિનેઝ (PI3K) સક્રિય થાય છે, જેના પરિણામે Akt કિનેઝ સક્રિય થાય છે. અભ્યાસના પરિણામો દર્શાવે છે કે પી. આઈ. 3. કે. અથવા એ. કે. ટી. પ્રવૃત્તિને અવરોધિત કરવાથી એન. જી. એફ. ની હાજરીને ધ્યાનમાં લીધા વિના, સંવર્ધનમાં સહાનુભૂતિશીલ ચેતાકોષોના મૃત્યુમાં પરિણમે છે. જો કે, જો કાઇનેઝ બંધારણીય રીતે સક્રિય હોય, તો ચેતાકોષો એનજીએફ વિના પણ ટકી રહે છે. કોષના અસ્તિત્વમાં ફાળો આપતો બીજો માર્ગ મિટોજેન-એક્ટિવેટેડ પ્રોટીન કિનેઝ (એમએપીકે) કિનેઝના સક્રિયકરણ દ્વારા થાય છે. આ માર્ગમાં, એડેપ્ટર અને ડોકીંગ પ્રોટીન દ્વારા ગુઆનાઇન ન્યુક્લિયોટાઇડ વિનિમય પરિબળની ભરતી રાસ તરીકે ઓળખાતા પટલ-સંકળાયેલ જી-પ્રોટીનને સક્રિય કરવા તરફ દોરી જાય છે. ગુઆનાઇન ન્યુક્લિયોટાઇડ વિનિમય પરિબળ જીડીપી-જીટીપી વિનિમય પ્રક્રિયા દ્વારા રાસ સક્રિયકરણમાં મધ્યસ્થી કરે છે. સક્રિય રાસ પ્રોટીન સેરીન/થ્રેઓનિન કિનેઝ, રાફ સાથે કેટલાક પ્રોટીનને ફોસ્ફોરિલેટ કરે છે. રૅફ બદલામાં રાઇબોસોમલ એસ6 કિનેઝ (આરએસકે) સક્રિયકરણ અને ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ નિયમનને સરળ બનાવવા માટે એમએપીકે કાસ્કેડને સક્રિય કરે છે. એ. કે. ટી. અને આર. એસ. કે. બંને, અનુક્રમે પી. આઈ. 3. કે.-એ. કે. ટી. અને એમ. એ. પી. કે. માર્ગોના ઘટકો, ચક્રીય એ. એમ. પી. પ્રતિક્રિયા તત્વ બંધનકર્તા પ્રોટીન (સી. આર. ઈ. બી.) અનુલેખન પરિબળને ફોસ્ફોરાયલેટ કરવા માટે કાર્ય કરે છે. ફોસ્ફોરિલેટેડ સી. આર. ઈ. બી. ન્યુક્લિયસમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે અને એન્ટી-એપોપ્ટોટિક પ્રોટીનની વધેલી અભિવ્યક્તિમાં મધ્યસ્થી કરે છે, આમ એન. જી. એફ.-મધ્યસ્થ કોષ અસ્તિત્વને પ્રોત્સાહન આપે છે. જો કે, એન. જી. એફ. ની ગેરહાજરીમાં, પ્રો-એપોપ્ટોટિક પ્રોટીનની અભિવ્યક્તિ ત્યારે વધે છે જ્યારે સી-જુન જેવા કોષના મૃત્યુને પ્રોત્સાહન આપતા ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળોને ઉપરોક્ત એન. જી. એફ.-મધ્યસ્થ કોષના અસ્તિત્વના માર્ગો દ્વારા દબાવવામાં આવતા નથી. રીટા લેવી-મોન્ટાલસિની અને સ્ટેનલી કોહેને 1950ના દાયકામાં એન. જી. એફ. ની શોધ કરી હતી જ્યારે સેન્ટ લૂઇસમાં વોશિંગ્ટન યુનિવર્સિટીના ફેકલ્ટી સભ્યો હતા. જો કે, અન્ય ન્યુરોટ્રોફિનની શોધ સાથે તેની શોધને 1986 સુધી વ્યાપકપણે માન્યતા મળી ન હતી, જ્યારે તેને ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. 1971ના અભ્યાસોએ એન. જી. એફ. નું પ્રાથમિક માળખું નક્કી કર્યું. આ આખરે એનજીએફ જનીનની શોધ તરફ દોરી ગયું. એન. જી. એફ. સેમિનલ પ્લાઝ્મામાં વિપુલ પ્રમાણમાં હોય છે. તાજેતરના અભ્યાસોમાં જાણવા મળ્યું છે કે તે કેટલાક સસ્તન પ્રાણીઓમાં ઓવ્યુલેશનને પ્રેરિત કરે છે. ચેતા વૃદ્ધિ પરિબળો (એન. જી. એફ.) શરૂઆતમાં વિકાસ દરમિયાન તેમની ક્રિયાઓને કારણે શોધાયા હતા, પરંતુ એન. જી. એફ. હવે પ્રાણીના સમગ્ર જીવન દરમિયાન કાર્યમાં સામેલ હોવાનું જાણીતું છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ચેતા વૃદ્ધિ પરિબળ ટ્રોપોમાયોસિન રીસેપ્ટર કિનેઝ એ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તેવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. આ પણ જુઓ નર્વસ સિસ્ટમને લક્ષ્ય બનાવતા પ્રોટીન વી. જી. એફ. ચેતા વૃદ્ધિ પરિબળ-પ્રેરક, એક પ્રોટીન જેની અભિવ્યક્તિ એન. જી. એફ. ન્યુરોટ્રોફિન ચેતા વૃદ્ધિ પરિબળ રીસેપ્ટર વૃદ્ધિ પરિબળ મગજ-વ્યુત્પન્ન ન્યુરોટ્રોફિક પરિબળ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ ન્યુરોટ્રોફિક પરિબળો પેપ્ટાઇડ હોર્મોન વૃદ્ધિ પરિબળો વિકાસલક્ષી ન્યુરોસાયન્સ પ્રોટીન માનવ રંગસૂત્ર 1 પર જનીનો