E3 binding protein
E3 બંધનકર્તા પ્રોટીન જેને પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ પ્રોટીન X ઘટક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, મિટોકોન્ડ્રીયલ એ એક પ્રોટીન છે જે મનુષ્યમાં PDHX જનીન દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે. E3 બંધનકર્તા પ્રોટીન એ પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ સંકુલનો એક ઘટક છે જે ફક્ત યુકેરીયોટ્સમાં જોવા મળે છે. આ જનીનમાં ખામીઓ પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝની ઉણપનું કારણ છે જે બાળપણ અને પ્રારંભિક બાળપણમાં ન્યુરોલોજીકલ ડિસફંક્શન અને લેક્ટિક એસિડોસિસમાં પરિણમે છે. આ પ્રોટીન એન્ટિમિટોકોન્ડ્રીયલ એન્ટિબોડીઝ માટે પણ એક નાનું એન્ટિજેન છે. આ સ્વયંપ્રતિબંધકો યકૃતના સ્વયંપ્રતિરક્ષા રોગ, પ્રાથમિક પિત્ત કોલાન્જાઇટિસ ધરાવતા લગભગ 95 ટકા દર્દીઓમાં હાજર હોય છે. પ્રાથમિક પિત્ત કોલાન્જાઇટિસમાં, સક્રિય ટી લિમ્ફોસાઇટ્સ પિત્ત નળીમાં ઉપકલા કોષો પર હુમલો કરે છે અને નાશ કરે છે જ્યાં આ પ્રોટીન અસામાન્ય રીતે વહેંચાયેલું હોય છે અને વધુ પડતું અભિવ્યક્ત થાય છે. પ્રાથમિક પિત્ત કોલાન્જાઇટિસ આખરે યકૃતની નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે. માળખું માનવ PDHX જનીન દ્વારા એન્કોડેડ mRNA લંબાઈમાં આશરે 2.5 kb છે, અને મુખ્યત્વે માનવ હાડપિંજર અને કાર્ડિયાક સ્નાયુ પેશીઓમાં વ્યક્ત થાય છે. જનીનને મનુષ્યમાં 11મા રંગસૂત્રમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યું છે, જેમાં ચોક્કસ સ્થાન 11p1.3 છે. માનવ PDHX જનીન દ્વારા એન્કોડેડ પ્રોટીન, જેને E3 બંધનકર્તા પ્રોટીન (E3BP) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ સંકુલનો એક ભાગ છે, જે સેલ્યુલર શ્વસન માટે જરૂરી સંકુલ છે જે પાયરુવેટના એસિટિલ-CoAમાં નિર્જલીકરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. આખું સંકુલ કદમાં 9.50 એમડીએ છે, અને તેને 60-અમેરિકન તરીકે વર્ણવવામાં આવ્યું છે, એટલે કે 60 થી વધુ ઘટકો છે જે સમગ્ર સંકુલ બનાવવા માટે એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. આ પેટા એકમો ઘણી પ્રજાતિઓમાં સંરક્ષિત છે, કારણ કે આ સંકુલનું કાર્ય તમામ યુકેરીયોટ્સ માટે એટીપીની ઉત્પત્તિ માટે જરૂરી છે. E3 બંધનકર્તા પ્રોટીન ડાયહાઇડ્રોલિપોઆમાઇડ ટ્રાન્સએસિટીલેઝ (E2) કોર સાથે સીધો સંપર્ક કરે છે, તેને સંકુલમાં લંગર કરે છે. E3BP તેના C-ટર્મિનલ I 'ડોમેન દ્વારા E2 ના I ડોમેનને જોડે છે. E2.E3BP ની રચના 60 E2 વત્તા આશરે 12 E3BP હોવાનું માનવામાં આવતું હતું, જો કે, સંતુલન સેડિમેન્ટેશન અને નાના ખૂણા એક્સ-રે સ્કેટરિંગ અભ્યાસો દર્શાવે છે કે E3BP/E2 બંધનકર્તા સંકુલ એકલા E2 પેટા એકમ કરતાં ઓછું દળ ધરાવે છે. વધુમાં, આ અભ્યાસો દર્શાવે છે કે E3 PDH સંકુલના કેન્દ્રીય ડોડેકાહેડ્રોનની બહાર E2.E3BP સાથે જોડાય છે, અને આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા E1 પેટા એકમ માટે નીચું બંધનકર્તા આકર્ષણ બનાવે છે. એકસાથે, આ ડેટા અવેજી મોડેલને ટેકો આપે છે, જેમાં નાના E3BP પેટા એકમો 60-મીટરના સમગ્ર સંકુલમાં ઉમેરવાને બદલે E2 પેટા એકમોને બદલે છે. ચોક્કસ મોડેલ સમજાવે છે કે E2 ના 12 I ડોમેન્સને E3BP ના 12 I 'ડોમેન્સ દ્વારા બદલવામાં આવે છે, જેનાથી 6 ડાયમર ધાર બને છે જે સમપ્રમાણ રીતે ડોડેકાહેડ્રોન માળખામાં સ્થિત છે. E3BP એ જ રીતે E3 સાથે જોડાય છે, જેમાં લિંકર પ્રદેશો હોય છે જે E3-બંધનકર્તા ક્ષેત્ર અને લિપોઇલ ક્ષેત્રને જોડે છે. સંકુલની સ્ફટિકશાસ્ત્ર દર્શાવે છે કે, E3BD પણ E3 સાથે જોડાય છે, જોકે કોઈ નોંધપાત્ર રચનાત્મક ફેરફારો થતા નથી. આ બંધનમાં, બે E3 પેટા એકમો બંધનકર્તા સ્થળ બનાવવા માટે એક સાથે આવે છે. આનાથી એ પણ જાણવા મળ્યું છે કે E3BPમાં એવા અવશેષો હોય છે જે E3 ઘટક સાથે તેના બે ગણા અક્ષ પર સંપર્કમાં આવે છે; આનો અર્થ એ છે કે E3 હોમોડિમર પર આ પ્રતિક્રિયા માટે એક બંધનકર્તા સ્થળ છે. E3BD/E3 ઈન્ટરફેસ પર કેન્દ્રીય અવશેષોને બદલવાથી પેરિફેરલ અવશેષોને બદલવા કરતાં બંધનને વધુ તીવ્ર અસર થાય છે. આ માહિતી "હોટ સ્પોટ" ના અસ્તિત્વના સિદ્ધાંતને સમર્થન આપે છે. ખાસ કરીને, ઇ3બીપીના બંધનકર્તા ક્ષેત્રમાં ત્રણ હાઇડ્રોફોબિક અવશેષો છે-પ્રો133, પ્રો154 અને ઇલે157-જે બંને ઇ3 પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળોની સપાટી સાથે સંપર્ક કરે છે. આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઘણા આયનીય અને હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે સ્થિર થાય છે જે કેન્દ્રીય હાઇડ્રોફોબિક પેચને અડીને આવેલી ત્રણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળોના અવશેષો વચ્ચે થાય છે. આ વિશિષ્ટતા મોટે ભાગે ઇ3બીપીના બંધનકર્તા ટુકડાના રચનાત્મક સુગમતાના અભાવ અને ઇ3 ઇન્ટરફેસ સાથે પૂરક એમિનો એસિડ મેળને કારણે છે. કાર્ય પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજિનેઝ (PDH) સંકુલ મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સમાં સ્થિત છે અને પાયરુવેટને એસિટિલ કોએન્ઝાઇમ A માં રૂપાંતરિત કરે છે. PDH સંકુલ આમ ગ્લાયકોલિસિસને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર સાથે જોડે છે. PDH સંકુલમાં ત્રણ ઉત્પ્રેરક પેટા એકમો, E1, E2 અને E3, બે નિયમનકારી પેટા એકમો, E1 કિનેઝ અને E1 ફોસ્ફેટેઝ અને બિન-ઉત્પ્રેરક પેટા એકમ, E3 બંધનકર્તા પ્રોટીન (E3BP) છે. આ જનીન E3 બંધનકર્તા પ્રોટીન પેટા એકમને એન્કોડ કરે છે; જેને પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ સંકુલના ઘટક X તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. આ પ્રોટીન E3 ડાયમરને PDH સંકુલના E2 કોર સાથે જોડે છે. ક્લિનિકલ મહત્વ PDHX જનીનમાં પરિવર્તન પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝની ઉણપના એક સ્વરૂપનું કારણ હોવાનું જાણીતું છે. પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝની ઉણપ શરીરમાં લેક્ટિક એસિડ નામના રસાયણના નિર્માણ અને વિવિધ ન્યુરોલોજીકલ સમસ્યાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ સ્થિતિના ચિહ્નો અને લક્ષણો સામાન્ય રીતે જન્મ પછી ટૂંક સમયમાં જ દેખાય છે, અને તે અસરગ્રસ્ત વ્યક્તિઓમાં વ્યાપક રીતે બદલાઈ શકે છે. સૌથી સામાન્ય લક્ષણ લેક્ટિક એસિડ (લેક્ટિક એસિડોસિસ) નું સંભવિત જીવલેણ નિર્માણ છે, જે ઉબકા, ઉલટી, શ્વાસની ગંભીર સમસ્યાઓ અને અસામાન્ય ધબકારાનું કારણ બની શકે છે. પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝની ઉણપ ધરાવતા લોકોમાં સામાન્ય રીતે ન્યુરોલોજીકલ સમસ્યાઓ પણ હોય છે. મોટાભાગના લોકોએ માનસિક ક્ષમતાઓ અને બેસવા અને ચાલવા જેવી મોટર કુશળતાના વિકાસમાં વિલંબ કર્યો છે. અન્ય ન્યુરોલોજીકલ સમસ્યાઓમાં બૌદ્ધિક અક્ષમતા, હુમલા, નબળા સ્નાયુ ટોન (હાયપોટોનિયા), નબળું સંકલન અને ચાલવામાં મુશ્કેલીનો સમાવેશ થઈ શકે છે. કેટલીક અસરગ્રસ્ત વ્યક્તિઓમાં મગજની અસામાન્ય રચનાઓ હોય છે, જેમ કે મગજના ડાબા અને જમણા ભાગને જોડતી પેશીઓનો અવિકસિત વિકાસ (કોર્પસ કોલોસમ), મગજના બાહ્ય ભાગનો બગાડ (કૃશતા) જેને મગજનો આચ્છાદન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અથવા મગજના કેટલાક ભાગો પર ક્ષતિગ્રસ્ત પેશીઓના પેચો (જખમ). ગંભીર આરોગ્ય અસરોને કારણે, પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝની ઉણપ ધરાવતી ઘણી વ્યક્તિઓ બાળપણથી બચી શકતી નથી, જો કે કેટલાક કિશોરાવસ્થા અથવા પુખ્તાવસ્થામાં જીવી શકે છે. જ્યારે આ ઉણપ મુખ્યત્વે PDH સંકુલના E1 આલ્ફા પેટા એકમમાં પરિવર્તનમાં પરિણમે છે, ત્યારે PDX1 જનીનમાં કેટલાક પરિવર્તનની ઓળખ કરવામાં આવી છે. આ જનીનની ચોક્કસ તપાસમાં હોમોઝાયગસ સ્થિતિમાં 78del85 અને 965del59 પરિવર્તનની ઓળખ થઈ છે, જ્યારે વ્યક્તિઓમાં કોઈ PDHX mRNA વ્યક્ત ન થવાને કારણે કેટલાક પરિવર્તનની ઓળખ થઈ શકી નથી. અન્ય કિસ્સાઓમાં, એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે સંપૂર્ણ એક્સોન, એક્સોન 10, કુલ કાઢી નાંખવાના પરિવર્તનને કારણે દૂર કરવામાં આવ્યો હતો; આ માટેની પદ્ધતિને ખોટી જોડી હોવાનું માનવામાં આવે છે, કારણ કે જનીનની અંદર ચોક્કસ સીધું પુનરાવર્તન, સીસીએસીટીજી છે. અન્ય મોટા કાઢી નાંખવાની ઘટનાઓ (3900 બી. પી. થી વધુ) નોંધવામાં આવી છે. E2 સબયૂનિટ સાથે સંકલનમાં E3BP, એન્ટિમિટોકોન્ડ્રીયલ એન્ટિબોડીઝ અને રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ગૌણ એન્ટિજેન હોવાનું પણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે. આ પ્રોટીન માટે ઓટોએન્ટિબોડીઝ પ્રાથમિક પિત્તરસ સિરોસિસ ધરાવતા મોટાભાગના દર્દીઓમાં હાજર હોય છે, જે એક ક્રોનિક, પ્રગતિશીલ કોલેસ્ટેટિક યકૃત રોગ છે જે સામાન્ય રીતે મધ્યમ વયની સ્ત્રીઓને અસર કરે છે અને છેવટે યકૃતની નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે. આંતરક્રિયાત્મક માર્ગ નકશો સંદર્ભો વધુ વાંચન બાહ્ય કડીઓ મિટોકોન્ડ્રીયલ પ્રોટીન