CX3C motif chemokine receptor 1
CX3C મોટિફ કેમોકિન રીસેપ્ટર 1 (CX3CR1), જેને ફ્રેક્ટાલ્કિન રીસેપ્ટર અથવા G-પ્રોટીન કપલ્ડ રીસેપ્ટર 13 (જિપિઆર 13) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે G પ્રોટીન-કપલ્ડ રીસેપ્ટર 1 (જી. પી. સી. આર. 1) પરિવારનું ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન છે અને CX3C કેમોકિન રીસેપ્ટર સબફૅમિલીનો એકમાત્ર જાણીતો સભ્ય છે. નામ સૂચવે છે તેમ, આ રીસેપ્ટર બળતરા કેમોકાઈન CX3CL1 (જેને ઉંદરમાં ન્યુરોટેક્ટિન અથવા મનુષ્યમાં ફ્રેક્ટાલ્કિન પણ કહેવાય છે) ને જોડે છે. આ અંતર્જાત લિગાન્ડ સંપૂર્ણપણે CX3CR1 રીસેપ્ટર સાથે જોડાય છે. CX3CL1 સાથે CX3CR1 ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા લ્યુકોસાઇટ્સના સ્થળાંતર, સંલગ્નતા અને જાળવણીમાં મધ્યસ્થી કરી શકે છે, કારણ કે ફ્રેક્ટાલ્કિન પટલ-એન્કર પ્રોટીન (mCX3CL1) તેમજ મેટાલોપ્રોટીનેઝ (MPPs) દ્વારા પ્રોટીઓલિસિસને કારણે વિભાજીત દ્રાવ્ય પરમાણુ (sCX3CL1) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. શેડ કરેલું સ્વરૂપ પરંપરાગત કેમોકિન્સ, કેમોટેક્સિસનું લાક્ષણિક કાર્ય કરે છે, જ્યારે પટલથી બંધાયેલ પ્રોટીન ડાયપેડેસિસની સુવિધા માટે સંલગ્ન અણુ તરીકે વર્તે છે. CX3CL1-CX3CR1 અક્ષના બંને ભાગીદારો સમગ્ર શરીરમાં હેમેટોપોએટીક અને નોનહેમેટોપોએટીક કોષોના અસંખ્ય કોષ પ્રકારો પર હાજર છે. વધુમાં, તેમની વિશિષ્ટ કોષ અભિવ્યક્તિ ચોક્કસ પેશીઓ અને અંગો પર આધારિત છે, જે જૈવિક પ્રવૃત્તિનું વ્યાપક ક્ષેત્ર પ્રદાન કરે છે. તેથી, તેમની વિવિધ કાર્યાત્મક પ્રવૃત્તિને ધ્યાનમાં લેતા, તેઓ બહુવિધ ન્યુરોડિજનરેટિવ અને ઇન્ફ્લેમેટરી ડિસઓર્ડર્સ તેમજ ટ્યુમરિજેનેસિસ સાથે પણ સંકળાયેલા છે. આનુવંશિકતા CX3CR1 માટેના કોડિંગ જનીનને હવે સત્તાવાર રીતે તેના પ્રોટીનને સમાન રીતે કહેવામાં આવે છેઃ CX3CR1 જનીન, પરંતુ હજુ પણ અન્ય જૂના નામો જેમ કે V28; CCRL1; જિપિઆર13; CMKDR1; જિપિઆરવી28; CMKBRL1 દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે. મનુષ્યમાં જનીનનું જીનોમ સ્થાન રંગસૂત્ર 3p22.2 ના ટૂંકા હાથ પર હોય છે. તે ચાર એક્સોન (માત્ર એકમાં કોડિંગ ક્ષેત્ર છે) અને ત્રણ ઇન્ટ્રોનિક ઘટકોથી બનેલું છે. જીનોમિક ક્રમની અભિવ્યક્તિ ત્રણ પ્રવર્તકો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. CX3CR1 જનીનમાં બે મિસસેન્સ પરિવર્તન, રીસેપ્ટરના સિંગલ ન્યુક્લિયોટાઇડ પોલીમોર્ફિઝમ (SNP) ના પ્રકારો, પ્રોટીનના કાર્યાત્મક પરિવર્તન માટે જવાબદાર છે. આ પ્રકારોના નામો આપેલ અવેજી અને તેની સ્થિતિ પરથી લેવામાં આવ્યા છેઃ વેલિનથી આઇસોલ્યુસીન (V249I) અને થ્રેઓનિનથી મેથિઓનિન (T280M). CX3CR1 ના બહુરૂપતાને રક્તવાહિની તંત્રને લગતા રોગો સાથે જોડવામાં આવી છે (દા. ત. એથરોસ્ક્લેરોસિસ), ચેતાતંત્ર (દા. ત. અલ્ઝાઇમર રોગ, સ્ક્લેરોસિસ) અથવા ચેપ (દા. ત. પ્રણાલીગત કેન્ડિડિઆસિસ. CX3CR1 જનીનના ઓર્થોલોગ પ્રાણીઓમાં જોવા મળે છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ કાર્યાત્મક સમાનતા ધરાવતા સસ્તન પ્રાણીઓમાં, જેમ કે ચિમ્પાન્ઝી, કૂતરો, બિલાડી, ઉંદર અને ઉંદર. ઓર્થોલોગ્સ ઉંદરના જિનોમમાં રંગસૂત્ર 9qF4 પર અને ઉંદરના 8મા રંગસૂત્રમાં સ્થિતિ 8q32 પર સ્થિત છે. અભિવ્યક્તિ CX3CR1 હેમેટોપોએટીક વંશના વિવિધ કોષોમાં રચનાત્મક અથવા બળતરા પ્રતિક્રિયામાં વ્યક્ત થાય છેઃ ટી લિમ્ફોસાઇટ્સ, નેચરલ કિલર (એનકે) કોષો, ડેંડ્રાઇટિક કોષો, બી લિમ્ફોસાઇટ્સ, માસ્ટ કોષો, મોનોસાઇટ્સ, મેક્રોફેજ, ન્યુટ્રોફિલ્સ, માઇક્રોગ્લિયા, ઓસ્ટિઓક્લાસ્ટ્સ અને થ્રોમ્બોસાઇટ્સ. વધુમાં, આ રીસેપ્ટર એન્ડોથેલિયલ કોષો, ઉપકલા કોષો, માયોસાઇટ્સ અને એસ્ટ્રોસાઇટ્સ જેવા નોનહેમેટોપોએટીક પેશીઓમાં પણ મળી શકે છે. શરીરમાં CX3CR1ની વિપુલતાને ધ્યાનમાં લેતા, તે કેટલાક પ્રકારના જીવલેણ કોષો દ્વારા પણ વ્યક્ત કરવામાં આવ્યું હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. કાર્ય CX3CR1 રીસેપ્ટર મેટાબોટ્રોપિક કાર્ય સાથે G-પ્રોટીન કેમોકિન રીસેપ્ટર પરિવારનો એક ભાગ છે. તેના ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર સિગ્નલિંગ કાસ્કેડ અસ્તિત્વ, સ્થળાંતર અને પ્રસારની જેમ ઉચ્ચ સક્રિય સ્થિતિ તરફ જવાને બદલે કોષની પ્રવૃત્તિમાં ફેરફાર કરવા માટે જવાબદાર છે. બળતરા દરમિયાન રોગપ્રતિકારક કોષોની ઓળખમાં, લોહીના પ્રવાહમાં CX3CL1-CX3CR1 અક્ષનું કાર્ય મુખ્યત્વે કેમોટેક્સિસ અને ડાયપેડેસિસ દ્વારા સ્થળાંતર દ્વારા રોગપ્રતિકારક કોષોની ભરતી છે. અલબત્ત, પેથોજેન્સ સામે બળતરા રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાના ભાગરૂપે આ ભૂમિકાને રક્ષણાત્મક માનવામાં આવે છે. જો કે, મોટાભાગના રોગપ્રતિકારક કોષો અને પ્રોટીનની જેમ, બળતરા અથવા સ્વયંપ્રતિરક્ષા રોગોમાં, CX3CR1 સંકેત અમુક રોગના પેથોફિઝિયોલોજી સાથે સંકળાયેલ છે. આ રીસેપ્ટરની અભિવ્યક્તિ લિમ્ફોસાઇટ્સ સાથે સંકળાયેલી હોવાનું જણાય છે. CX3CR1 મોનોસાઇટ્સ દ્વારા પણ વ્યક્ત થાય છે અને મોનોસાઇટ્સના અસ્તિત્વમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. એન્ડોથેલિયલ કોષો અને મોનોસાઇટ્સ વચ્ચે CX3CL1-CX3CR1 અક્ષ દ્વારા રક્ત વાહિનીઓમાં સંચાર બાહ્યકોષીય મેટ્રિક્સ અને એન્જીયોજેનેસિસની રચના માટે જવાબદાર છે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે CX3CR1 અસ્થિમજ્જામાં પહેલેથી જ રહેલા મોનોસાઇટ્સને જાળવી રાખવા અને મુક્ત કરીને પ્રભાવિત કરી શકે છે. વધુમાં અસ્થિમજ્જામાં, CX3CR1 ઓસ્ટીયોક્લાસ્ટ્સ અને ઓસ્ટીયોબ્લાસ્ટ્સના તફાવતમાં ભૂમિકા દ્વારા અસ્થિ રિમોડેલિંગને પ્રભાવિત કરે છે. ચેતાતંત્રમાં CX3CL1/CX3CR1 અક્ષની ભૂમિકા માઇક્રોગ્લિયા પ્રવૃત્તિના નિયમન માટે માઇક્રોગ્લિયા, ન્યુરોગ્લિયા અને ચેતાકોષો વચ્ચેના સંચારમાં મધ્યસ્થી કરવાની છે, તેથી આ અક્ષ શારીરિક સ્થિતિ પર આધારિત ન્યુરોડિજનરેટિવ અને ન્યુરોપ્રોટેક્ટિવ કાર્ય કરે છે. ફ્રેક્ટાલ્કિન સિગ્નલિંગ પણ તાજેતરમાં કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં માઇક્રોગ્લિયાના તેમના સિનેપ્ટિક લક્ષ્યો તરફ સ્થળાંતરમાં વિકાસલક્ષી ભૂમિકા ભજવવા માટે શોધવામાં આવ્યું છે, જ્યાં ફેગોસાયટોસિસ અને સિનેપ્ટિક રિફાઇનમેન્ટ થાય છે. CX3CR1 નોકઆઉટ ઉંદરમાં જંગલી પ્રકારના ઉંદર કરતાં હિપ્પોકેમ્પલ ચેતાકોષો પર વધુ ચેતાપેશકો હતા. માળખું CX3CR1 એ 355 એમિનો એસિડ દ્વારા રચાયેલ અભિન્ન પટલ પ્રોટીન છે, જેનું પરમાણુ વજન લગભગ 40 kDa છે, જેમાં ત્રણ અલગ અલગ વિભાગોનો સમાવેશ થાય છેઃ બાહ્યકોષીય, ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન અને અંતઃકોશિક ભાગ. જી. પી. સી. આર. પરિવારના સૌથી મોટા વર્ગના સભ્ય તરીકે રોડોપ્સિન જેવા રીસેપ્ટર્સ, રીસેપ્ટરનો ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ભાગ, પોલિપેપ્ટાઇડનો સી-ટર્મિનસ અને ત્રણ ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર લૂપ્સ, હેટેરોટ્રિમેરિક જી પ્રોટીન માટે સંરક્ષિત ડ્રાયલાઇવ મોટિફ સાથે બંધાયેલ સ્થળ છે. આ કુટુંબને ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીનના 7 α-હેલિસીસના કારણે ટી-ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન રીસેપ્ટર્સ (7-TM) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જે વૈકલ્પિક રીતે કોષના કોષરસ પટલમાં સ્થિત હોય છે. CX3CR1 ની બાહ્યકોષીય બાજુ પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળના N-ટર્મિનસ અને ત્રણ બાહ્યકોષીય લૂપ્સ ધરાવે છે, જે તેના મુખ્ય લિગાન્ડ CX3CL1 માટે બંધનકર્તા સ્થાન બનાવે છે, પણ CCL26 (ઇઓટેક્સિન-3): ફ્રેક્ટાલ્કિનની સરખામણીમાં ઓછું બંધનકર્તા આકર્ષણ ધરાવે છે), ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિન અથવા ચેપી એજન્ટો. સિગ્નલિંગ કાસ્કેડ CX3CL1-CX3CR1 એક્સિસ 'સિગ્નલિંગ તેના ઍગોનિસ્ટના બંધન દ્વારા રીસેપ્ટરના સક્રિયકરણ દ્વારા શરૂ થાય છે. તે પછી હેટેરોટ્રિમેરિક જી સંકુલનું રચનાત્મક પરિવર્તન અને ઘટકનું વિઘટન થાય છે, જેમાં ત્રણ પેટા એકમોનો સમાવેશ થાય છેઃ α (આલ્ફા), β (બીટા) અને γ (ગામા). કેટલાક મહત્વપૂર્ણ સંકેત માર્ગો જી પ્રોટીન (જી. એ. અને જી. બી. એ. જી.) ના અલગ ભાગો દ્વારા શરૂ થાય છે જેમ કે પી. એલ. સી./પી. કે. સી. માર્ગ, પી. આઈ. 3કે./એ. કે. ટી./એન. એફ. કે. બી. માર્ગ, રાસ/રાફ/એમ. ઈ. કે./ઇ. આર. કે. (એમ. એ. પી. કે.) માર્ગ (અથવા પી38 અને જે. એન. કે.) અને સી. આર. ઈ. બી. માર્ગ. તે તમામ સિગ્નલિંગ કાસ્કેડ વિવિધ સેલ્યુલર વર્તણૂકો અને નિયમો માટે જવાબદાર છે, જેમાં વધેલા પ્રસાર, અસ્તિત્વ અને કોષની વૃદ્ધિ, ચયાપચય નિયમન, સ્થળાંતરની પ્રેરણા, એપોપ્ટોસિસ પ્રતિકાર અને હોર્મોન્સ અને બળતરા સાયટોકીન્સના સ્ત્રાવના સંદર્ભમાં જવાબદાર છે. CX3CR1 સિગ્નલિંગ કાસ્કેડ્સના ઉત્પાદનો CX3CR1 પોઝિટિવ હેમેટોપોએટીક કોશિકાઓના રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવમાં મહત્વ ધરાવે છે. ક્લિનિકલ મહત્વ CX3CR1 અને રોગપ્રતિકારક કોષો તેની વિપુલ કોષ સપાટીની અભિવ્યક્તિને કારણે મજબૂત રીતે જોડાયેલા છે. તેથી, CX3CR1 નો તબીબી અર્થ રોગપ્રતિકારક શક્તિ સાથે સંકળાયેલા રોગોમાં મળી શકે છે. CX3CR1 અસરગ્રસ્ત શરીરના ભાગમાં રોગપ્રતિકારક કોષોના સંચયમાં વધારો કરવામાં સક્ષમ છે, જેના પરિણામે રોગમાં વધારો થાય છે. થોડા ઉદાહરણોઃ એલર્જી, રુમેટોઇડ સંધિવા, મૂત્રપિંડના રોગો, ક્રોનિક યકૃત રોગ અથવા ક્રોહન રોગ. CX3CR1 એ એચ. આઈ. વી.-1 માટે કોરસેપ્ટર પણ છે, અને આ જનીનમાં કેટલીક ભિન્નતાઓ એચ. આઈ. વી.-1 ચેપની સંવેદનશીલતા અને એઇડ્સમાં ઝડપી પ્રગતિ તરફ દોરી જાય છે. CX3CR1 એન્ડોથેલિયલ કોષો અને રોગપ્રતિકારક કોષો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે, તેથી તે ધમનીની દિવાલો (પ્લેક) પર વાહિનીઓના નિર્માણમાં મદદ કરી શકે છે, આમ તે એથરોસ્ક્લેરોસિસ સાથે સંકળાયેલું છે. વધુમાં, આ થ્રોમ્બોસિસ, અન્ય રક્તવાહિની રોગો અથવા મગજનો ઇસ્કેમિયા તરફ દોરી શકે છે. CX3CL1-CX3CR1 અક્ષમાં માઇક્રોગ્લિયાના સક્રિયકરણ દ્વારા ન્યુરોલોજીકલ બળતરાને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા છે. મગજની વિકૃતિઓમાં તેની ભૂમિકા તેથી રક્ષણાત્મક પણ હાનિકારક હોઈ શકે છે. માઇક્રોગ્લિયા અને ન્યુરોડિજનરેટિવ ડિસઓર્ડર્સ જેમ કે અલ્ઝાઇમર રોગ, પાર્કિન્સન રોગ અથવા ન્યુરોકોગ્નિટિવ એચ. આય. વી-ડિમેન્શિયા સાથે પણ જોડાણ છે. વધુમાં, CX3CR1 પ્રકારોને એમ્યોટ્રોફિક લેટરલ સ્ક્લેરોસિસ ધરાવતા દર્દીઓના બચવાના સમય અને પ્રગતિ દરમાં ફેરફાર કરવા માટે વર્ણવવામાં આવ્યા છે. CX3CR1 માં પરિવર્તન હિપના ડિસપ્લેસિયા સાથે સંકળાયેલા છે. હોમોઝાઇગસ CX3CR1-M280 પરિવર્તન માનવ મોનોસાયટના અસ્તિત્વને નબળી પાડે છે અને માનવ પ્રણાલીગત કેન્ડિયાસિસના પરિણામને બગાડે છે. અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, આ રીસેપ્ટર અને તેના લિગાન્ડ અસ્થિ પેશીઓના ચયાપચય માટે ઓસ્ટીયોક્લાસ્ટ્સ અને ઓસ્ટીયોબ્લાસ્ટ્સના તફાવતની દ્રષ્ટિએ મહત્વપૂર્ણ છે. ઓસ્ટીયોક્લાસ્ટ્સના વધુ પડતા સક્રિયકરણ તેમજ અન્ય રોગપ્રતિકારક કોષોના સંચયને ઓસ્ટીયોપોરોસિસ સાથે જોડવામાં આવ્યા છે. ફ્રેક્ટાલ્કિન સાથે CX3CR1 નું ઘણા વિવિધ પ્રકારના કેન્સરમાં પણ અર્થપૂર્ણ સ્થાન છે (દા. ત. ન્યુરોબ્લાસ્ટોમા, પ્રોસ્ટેટ કેન્સર, ગેસ્ટ્રિક એડેનોકાર્સિનોમા અથવા બી સેલ લિમ્ફોમા) જ્યાં CX3CL1-CX3CR1 અક્ષ એક ડબલ એજન્ટ છે, જે એન્ટિટ્યુમોરલ અસરો (નિયોપ્લાઝમને લક્ષ્ય બનાવવા માટે રોગપ્રતિકારક કોષોને ઉત્તેજીત કરે છે અને ભરતી કરે છે) અને પ્રોટ્યુમોરલ અસરો (જીવલેણ કોષોમાં મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિને ઉત્તેજીત કરે છે જેમ કેઃ આક્રમણ, પ્રસાર અને એપોપ્ટોસિસ પ્રતિકાર, મેટાસ્ટેસિસની સુવિધા માટે) પ્રદાન કરે છે. તેથી, તે કેન્સરમાં ઉપચારાત્મક લક્ષ્ય તરીકે ઘણી સંભાવના ધરાવે છે. સંદર્ભો વધુ વાંચન બાહ્ય કડીઓ સાયટોકીન્સ સેલ બાયોલોજી રીસેપ્ટર્સ ઇન્ટિગ્રલ મેમ્બ્રેન પ્રોટીન