MACPF
મેમ્બ્રેન એટેક કોમ્પ્લેક્સ/પર્ફોરિન (MACPF) સુપરફેમિલી, જેને કેટલીકવાર MACPF/CDC સુપરફેમિલી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેનું નામ એવા ડોમેન પરથી રાખવામાં આવ્યું છે જે પૂરક પ્રણાલી (C6, C7, C8α, C8β અને C9) અને પર્ફોરિન (PF) ના પટલ એટેક કોમ્પ્લેક્સ (MAC) પ્રોટીન માટે સામાન્ય છે. આ પ્રોટીન પરિવારના સભ્યો છિદ્ર બનાવતા ઝેર (પી. એફ. ટી.) છે. યુકેરીયોટ્સમાં, એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન પ્રતિરક્ષા અને વિકાસમાં ભૂમિકા ભજવે છે. પરિવારના આર્કેટિપલ સભ્યો પૂરક C9 અને પર્ફોરિન છે, જે બંને માનવ રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં કાર્ય કરે છે. C9 ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયાના પટલમાં છિદ્રોને મુક્કો મારીને કાર્ય કરે છે. પર્ફોરિન સાયટોટોક્સિક ટી કોષો અને વાઈરસથી ચેપગ્રસ્ત અને રૂપાંતરિત કોષો દ્વારા મુક્ત થાય છે. વધુમાં, પર્ફોરિન ગ્રાન્ઝાઇમ્સ તરીકે ઓળખાતા સાયટોટોક્સિક પ્રોટીએઝના વિતરણને મંજૂરી આપે છે જે કોષના મૃત્યુનું કારણ બને છે. પ્રોટીનની ઉણપથી માનવ રોગ થઈ શકે છે. માળખાકીય અભ્યાસો દર્શાવે છે કે એમ. એ. સી. પી. એફ. ડોમેન્સ કોલેસ્ટ્રોલ-આધારિત સાયટોલિસિન (સી. ડી. સી.) સાથે સંબંધિત છે, જે છિદ્રો બનાવતા ઝેરનું એક કુટુંબ છે જે અગાઉ ફક્ત બેક્ટેરિયામાં જ અસ્તિત્વમાં હોવાનું માનવામાં આવતું હતું. 2016 ની શરૂઆતમાં, એમ. એ. સી. પી. એફ. સુપરફેમિલી સાથે સંકળાયેલા ત્રણ પરિવારો છેઃ <આઇ. ડી. 2>-થિયોલ-સક્રિય કોલેસ્ટ્રોલ-આધારિત સાયટોલિસિન (સી. ડી. સી.) પરિવાર <આઇ. ડી. 1>-ધ મેમ્બ્રેન એટેક કોમ્પ્લેક્સ/પર્ફોરિન (એમ. એ. સી. પી. એફ.) પરિવાર <આઇ. ડી. 3>-ધ પ્લુરોટોલિસિન પોર-ફોર્મિંગ (પ્લુરોટોલિસિન) ફેમિલી મેમ્બ્રેન એટેક કોમ્પ્લેક્સ/પર્ફોરિન (એમ. એ. સી. પી. એફ.) એમ. એ. સી. પી. એફ. ડોમેન્સ ધરાવતા ફેમિલી પ્રોટીન કરોડરજ્જુની રોગપ્રતિકારક શક્તિ, ગર્ભ વિકાસ અને ન્યુરલ-સેલ સ્થળાંતરમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. પૂરક અને પર્ફોરિનનો નવમો ઘટક ઓલિગોમેરિક છિદ્રો બનાવે છે જે અનુક્રમે બેક્ટેરિયાને નિષ્ક્રિય કરે છે અને વાયરસથી ચેપગ્રસ્ત કોષોને મારી નાખે છે. બેક્ટેરિયલ એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીનનું સ્ફટિક માળખું, ફોટોરેબડસ લ્યુમિનેસેન્સમાંથી પ્લુ-એમ. એ. સી. પી. એફ. નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું. એમ. એ. સી. પી. એફ. ડોમેન માળખાકીય રીતે ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયાના છિદ્રો બનાવતા કોલેસ્ટ્રોલ-આધારિત સાયટોલિસિન જેવું જ છે, જે સૂચવે છે કે એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન છિદ્રો બનાવે છે અને સાયટોલિસિન જેવા કોષ પટલને વિક્ષેપિત કરે છે. એમ. એ. સી. પી. એફ. પરિવાર સાથે જોડાયેલા પ્રોટીનની પ્રતિનિધિ સૂચિ ટ્રાન્સપોર્ટર વર્ગીકરણ ડેટાબેઝમાં મળી શકે છે. પ્રોટીન ધરાવતા એમ. એ. સી. પી. એફ. ક્ષેત્રની જૈવિક ભૂમિકાઓ એમ. એ. સી. પી. એફ. સુપરફેમિલી સાથે જોડાયેલા ઘણા પ્રોટીન છોડ અને પ્રાણીઓની રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. પૂરક પ્રોટીન C6-C9 બધામાં MACPF ડોમેન હોય છે અને પટલ હુમલા સંકુલમાં ભેગા થાય છે. C6, C7 અને C8β બિન-લિટિક દેખાય છે અને MACની અંદર સ્કેફોલ્ડ પ્રોટીન તરીકે કાર્ય કરે છે. તેનાથી વિપરીત C8α અને C9 બંને કોષોને બંધ કરવામાં સક્ષમ છે. MAC રચનાના અંતિમ તબક્કામાં C9નું મોટા છિદ્રમાં પોલિમરાઇઝેશન સામેલ છે જે ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયાના બાહ્ય પટલમાં છિદ્ર કરે છે. પર્ફોરિન સાયટોટોક્સિક ટી-કોષોની અંદર ગ્રાન્યુલ્સમાં સંગ્રહિત થાય છે અને વાયરલ ચેપગ્રસ્ત અને રૂપાંતરિત કોષોને મારવા માટે જવાબદાર છે. પર્ફોરિન બે અલગ પદ્ધતિઓ દ્વારા કાર્ય કરે છે. પ્રથમ, C9ની જેમ, પર્ફોરિનની ઊંચી સાંદ્રતા છિદ્રો બનાવી શકે છે જે કોષોને નિષ્ક્રિય કરે છે. બીજું, પર્ફોરિન લક્ષ્ય કોષોમાં સાયટોટોક્સિક ગ્રેન્ઝાઇમ્સ એ અને બીના વિતરણને મંજૂરી આપે છે. એકવાર વિતરિત થયા પછી, ગ્રેન્ઝાઇમ્સ એપોપ્ટોસિસને પ્રેરિત કરવામાં અને લક્ષ્ય કોષના મૃત્યુનું કારણ બની શકે છે. પ્લાન્ટ પ્રોટીન CAD1 (TC #1.C.39.11.3) બેક્ટેરિયાના ચેપ સામે પ્લાન્ટની રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયામાં કાર્ય કરે છે. દરિયાઈ એનીમોન એક્ટિનેરિયા વિલોસા ઘાતક ઝેર તરીકે MACPF (AvTX-60A; TC #1.C.39.10.1) પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરે છે. મચ્છરના યજમાન અને યકૃતમાં મેલેરિયા પરોપજીવીના આક્રમણ માટે એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન પણ મહત્વપૂર્ણ છે. તમામ એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન સંરક્ષણ અથવા હુમલામાં કાર્ય કરતા નથી. ઉદાહરણ તરીકે, એસ્ટ્રોટૅક્ટિન-1 (TC #9.B.87.3.1) સસ્તન પ્રાણીઓમાં ચેતા કોષના સ્થળાંતરમાં સામેલ છે અને એપેક્સ્ટ્રિન (TC #1.C.39.7.4) દરિયાઈ અર્ચિન (હેલિયોસિડેરિસ એરિથ્રોગ્રામા) ના વિકાસમાં સામેલ છે. ડ્રોસોફિલા ટોર્સો જેવા પ્રોટીન (TC #1.C.39.15.1), જે ગર્ભની પેટર્નને નિયંત્રિત કરે છે, તેમાં MACPF ડોમેન પણ હોય છે. તેનું કાર્ય રીસેપ્ટર ટાયરોસિન કિનેઝ સિગ્નલિંગ પાથવેમાં સંકળાયેલું છે જે તફાવત અને અંતિમ કોષના ભાગ્યને સ્પષ્ટ કરે છે. કાર્યાત્મક રીતે બિનપરંપરાગત એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન બેક્ટેરિયામાં છૂટાછવાયા રીતે વહેંચાય છે. ક્લેમીડિયાની કેટલીક પ્રજાતિઓમાં એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન હોય છે. જંતુના રોગકારક બેક્ટેરિયા ફોટોરહૅબ્ડસ લ્યુમિનેસેન્સમાં એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન પણ હોય છે, જો કે, આ અણુ બિન-લિટિક દેખાય છે. માળખું અને પદ્ધતિ પ્લુ-એમ. એ. સી. પી. એફ. નું એક્સ-રે સ્ફટિક માળખું, જંતુના રોગકારક એન્ટરોબેક્ટેરિયા ફોટોરહૅબડસ લ્યુમિનેસેન્સમાંથી પ્રોટીન નક્કી કરવામાં આવ્યું છે (આકૃતિ 1). આ માહિતી દર્શાવે છે કે એમ. એ. સી. પી. એફ. ડોમેન ક્લોસ્ટ્રિડિયમ પરફ્રિન્જન્સ (જે ગેસ ગેંગ્રીનનું કારણ બને છે) જેવા ગ્રામ-પોઝિટિવ પેથોજેનિક બેક્ટેરિયામાંથી કોલેસ્ટ્રોલ આધારિત સાયટોલિસિન (સી. ડી. સી.) ના છિદ્રો બનાવવા માટે સમાનધર્મી છે. બે પરિવારો વચ્ચે એમિનો એસિડ અનુક્રમ ઓળખ અત્યંત ઓછી છે, અને પરંપરાગત અનુક્રમ આધારિત ડેટા માઇનિંગ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને સંબંધ શોધી શકાતો નથી. એવું સૂચવવામાં આવે છે કે એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન અને સી. ડી. સી. એ જ રીતે છિદ્રો બનાવે છે (આકૃતિ 1). ખાસ કરીને એવી ધારણા કરવામાં આવે છે કે એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન મોટા ગોળાકાર છિદ્ર (આકૃતિ 2) બનાવવા માટે ઓલિગોમેરાઇઝ થાય છે. દરેક મોનોમરની અંદર એક સંકલિત રચનાત્મક પરિવર્તન પછી બે α-હેલિકલ પ્રદેશોમાં પરિણમે છે જે લક્ષ્ય કોષના પટલમાં ફેલાયેલા ચાર એમ્ફીપેથિક β-સ્ટ્રેન્ડ્સ બનાવે છે. જેમ કે સી. ડી. સી. ના એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન આમ બીટા-છિદ્ર બનાવતા ઝેર છે જે મોલેક્યુલર હોલ પંચની જેમ કાર્ય કરે છે. એમ. એ. સી. પી. એફ. સુપરફેમિલીના સભ્યો માટે અન્ય સ્ફટિક માળખાં આર. સી. એસ. બી. માં મળી શકે છેઃ એટલે કે, એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીનનું નિયંત્રણ પૂરક નિયમનકારી પ્રોટીન જેમ કે સી. ડી. 59 એમ. એ. સી. અવરોધકો તરીકે કાર્ય કરે છે અને સ્વ કોષો સામે પૂરકની અયોગ્ય પ્રવૃત્તિને અટકાવે છે (આકૃતિ 3). બાયોકેમિકલ અભ્યાસોએ C8α અને C9માં પેપ્ટાઇડ ક્રમ જાહેર કર્યો છે જે CD59 સાથે જોડાય છે. એમ. એ. સી. પી. એફ. ડોમેન માળખાઓનું વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે આ સિક્વન્સ હેલિસીસના બીજા સમૂહનો નકશો બનાવે છે જે પટલને ફેલાવવા માટે આગળ વધે છે. તેથી એવું સૂચવવામાં આવે છે કે CD59 પટલમાં ફેલાયેલા પ્રદેશોમાંના એકમાં રચનાત્મક પરિવર્તનમાં દખલ કરીને સીધા MAC ને અટકાવે છે. MAC સાથે જોડાયેલા અન્ય પ્રોટીનમાં C8γ નો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રોટીન લિપોકાલિન પરિવાર સાથે સંબંધિત છે અને C8α સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. C8α પર બંધનકર્તા સ્થળ જાણીતું છે, જો કે, MAC માં C8γ ની ચોક્કસ ભૂમિકા સમજવાની બાકી છે. માનવ રોગમાં ભૂમિકા C9 ની ઉણપ, અથવા MAC ના અન્ય ઘટકો મેનિંગોકોકલ મેનિન્જાઇટિસ જેવા ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયાને કારણે થતા રોગોની સંભાવનામાં વધારો કરે છે. એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીનની વધુ પડતી સક્રિયતા પણ રોગનું કારણ બની શકે છે. સૌથી વધુ નોંધપાત્ર રીતે, MAC અવરોધક CD59 ની ઉણપથી પૂરક અને પેરોક્સિસ્મલ નિશાચર હિમોગ્લોબિનુરિયાની વધુ પડતી સક્રિયતામાં પરિણમે છે. પર્ફોરિનની ઉણપના પરિણામે સામાન્ય રીતે જીવલેણ ડિસઓર્ડર ફેમિલીયલ હીમોફેગોસાયટીક લિમ્ફોહિસ્ટિઓસાયટોસિસ (એફ. એચ. એલ. અથવા એચ. એલ. એચ.) થાય છે. આ રોગ લિમ્ફોસાઇટ્સના વધુ પડતા સક્રિયકરણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે જે સાયટોકીન મધ્યસ્થી અંગને નુકસાન પહોંચાડે છે. એમ. એ. સી. પી. એફ. પ્રોટીન ડી. બી. સી. સી. આર. 1 મૂત્રાશયના કેન્સરમાં ગાંઠ દબાવનાર તરીકે કામ કરી શકે છે. આ ડોમેન C6; C7; C8A; C8B; C9; FAM5B; FAM5C; MPEG1; PRF1 સંદર્ભો પ્રોટીન પરિવારો પટલ પ્રોટીન ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન ટ્રાન્સપોર્ટર પરિવહન પ્રોટીન સંકલિત પટલ પ્રોટીન ધરાવે છે.