Intramembrane protease
ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝીસ (આઇ. એમ. પી. એસ.), જેને ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન-ક્લીવિંગ પ્રોટીએઝીસ (આઇ-સી. એલ. આઇ. પી. એસ.) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ઉત્સેચકો છે જે અભિન્ન પટલ પ્રોટીનના ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન ડોમેન્સને વિભાજીત કરવાની મિલકત ધરાવે છે. તમામ જાણીતા ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝ પોતે બહુવિધ ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન ડોમેન્સ સાથે અભિન્ન પટલ પ્રોટીન છે, અને તેમની સક્રિય સાઇટ્સ સેલ્યુલર પટલના લિપિડ બાયલેયરમાં દફનાવવામાં આવે છે. ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીઝિસ સેલ સિગ્નલિંગ પ્રક્રિયામાં પ્રોટીઓલિટિક ક્લેવેજ માટે જવાબદાર છે જેને રેગ્યુલેટેડ ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીઓલિસિસ (આર. આઈ. પી.) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝીસ ઉત્ક્રાંતિથી શાસ્ત્રીય દ્રાવ્ય પ્રોટીએઝીસ સાથે સંબંધિત નથી, જેમણે સંવર્ધિત ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા તેમના ઉત્પ્રેરક સ્થળો વિકસાવ્યા છે. તાજેતરમાં જ શોધાયેલ હોવા છતાં, ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝ તેમના મુખ્ય જૈવિક કાર્યો અને માનવ રોગ સાથે તેમની સુસંગતતાને કારણે નોંધપાત્ર સંશોધન રસ ધરાવે છે. વર્ગીકરણ ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝના ચાર જૂથો છે, જે તેમની ઉત્પ્રેરક પદ્ધતિ દ્વારા અલગ પડે છેઃ મેટાલોપ્રોટીએઝીસઃ સાઇટ-2 પ્રોટીએઝ (એસ 2 પી) અને એસ 2 પી જેવા પ્રોટીએઝીસ એસ્પાર્ટિલ પ્રોટીએઝીસઃ આ જૂથમાં પ્રેસેનિલિન, ગામા સિક્રેટેઝનું સક્રિય પેટા એકમ અને સિગ્નલ પેપ્ટાઇડ પેપ્ટિડેઝ (એસ. પી. પી.) અને એસ. પી. પી. જેવા પ્રોટીએઝીસનો સમાવેશ થાય છે, જે દૂરથી પ્રેસેનિલિન સાથે સંબંધિત છે પરંતુ વિરુદ્ધ પટલ દિશા ધરાવતા સેરીન પ્રોટીએઝીસ ધરાવે છેઃ રોમ્બોઇડ પ્રોટીએઝીસ ગ્લુટામાઇલ પ્રોટીએઝીસઃ માત્ર એક ઉદાહરણ જાણીતું છે, આર. સી. ઇ. 1. સ્ટ્રક્ચર ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝ એ અભિન્ન પટલ પ્રોટીન છે જે બહુવિધ ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન હેલિસીસ સાથે પોલીટોપિક ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન છે. તેમની સક્રિય સાઇટ્સ ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન હેલિસીસની અંદર સ્થિત છે અને હાઇડ્રોફોબિક લિપિડ બાયલેયરની અંદર જલીય વાતાવરણ બનાવે છે. મોટાભાગના ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝ મોનોમર્સ તરીકે કામ કરે છે તેવું માનવામાં આવે છે, જેમાં પ્રેસેનિલિનનો નોંધપાત્ર અપવાદ છે જે ફક્ત ગામા-સિક્રેટેઝ પ્રોટીન સંકુલમાં જ સક્રિય છે. ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝના તમામ ચાર જૂથોના ઉદાહરણો એક્સ-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી અથવા ક્રાયો-ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી દ્વારા માળખાકીય રીતે દર્શાવવામાં આવ્યા છે. ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિ ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝના ચારમાંથી ત્રણ જૂથો તેમના સબસ્ટ્રેટ્સને ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન ડોમેન્સમાં વિભાજીત કરે છે અને સિસાઇલ બોન્ડ પટલની અંદર સ્થિત છે. બાકીનું જૂથ, આર. સી. ઈ. 1 ગ્લુટામાઇલ પ્રોટીએઝ, સી. એ. એ. એક્સ. પ્રોટીનના સી-ટર્મિનસને વિભાજિત કરે છે. ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝની ગતિશાસ્ત્ર સામાન્ય રીતે દ્રાવ્ય પ્રોટીએઝ કરતાં ધીમી હોય છે. સબસ્ટ્રેટની વિશિષ્ટતા સારી રીતે સમજી શકાતી નથી અને ઉત્સેચકો વચ્ચે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે, જેમાં ગામા-સિક્રેટેઝ સંકુલ ખાસ કરીને તેની સબસ્ટ્રેટ સંમિશ્રતા માટે જાણીતું છે. રોમ્બોઇડ પ્રોટીઝ અને ગામા-સિક્રેટેઝ બંનેમાં પ્રોટીન સંકુલની રચના કર્યા પછી જ બિન-સબસ્ટ્રેટ્સથી સબસ્ટ્રેટ્સને અલગ કરીને અસામાન્ય સબસ્ટ્રેટ ઓળખવાની પદ્ધતિ હોવાનું નોંધવામાં આવ્યું છે, જે તેમના ધીમા એન્ઝાઇમ ગતિશાસ્ત્રને જન્મ આપે છે. વિતરણ ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝિસ જીવનના તમામ ક્ષેત્રોમાં જોવા મળે છે, અને તમામ ચાર જૂથો વ્યાપકપણે વહેંચાયેલા છે. યુકેરીયોટ્સમાં, પેરોક્સિસોમ સિવાયના તમામ પટલ-બંધાયેલા અંગો ઓછામાં ઓછા એક ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીઝ ધરાવે છે. જોકે દ્રાવ્ય પ્રોટીએઝ પ્રારંભિક અને શ્રેષ્ઠ લાક્ષણિકતા ધરાવતા ઉત્સેચકોમાંના એક છે, તેમ છતાં ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીએઝની શોધ પ્રમાણમાં તાજેતરમાં કરવામાં આવી હતી. ડેનિસ સેલ્કો જેવા અલ્ઝાઇમર રોગનો અભ્યાસ કરતા સંશોધકો દ્વારા 1990ના દાયકામાં એમીલોઇડ પૂર્વવર્તી પ્રોટીનની પ્રક્રિયા માટે સંભવિત પદ્ધતિ તરીકે ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીઓલિસિસની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી. હાઇડ્રોફોબિક પટલની અંદર થતાં હાઇડ્રોલિસિસની શક્યતા શરૂઆતમાં વિવાદાસ્પદ હતી. પ્રાયોગિક રીતે ઓળખાયેલ પ્રથમ ઇન્ટ્રામેમ્બ્રેન પ્રોટીઝ 1997માં સાઇટ-2 પ્રોટીઝ હતું. સંદર્ભો ઇસી 3.4 ઇન્ટિગ્રલ મેમ્બ્રેન પ્રોટીન