DNA-binding protein from starved cells
भुखमरी कोशिकाओं (डी. पी. एस.) से डी. एन. ए.-बाध्यकारी प्रोटीन जीवाणु प्रोटीन हैं जो फेरिटिन सुपरफ़ैमिली से संबंधित हैं और मजबूत समानताओं की विशेषता है लेकिन "कैनोनिकल" फेरिटिन के संबंध में विशिष्ट अंतर भी हैं। डी. पी. एस. प्रोटीन एक जटिल जीवाणु रक्षा प्रणाली का हिस्सा हैं जो डी. एन. ए. को ऑक्सीडेटिव क्षति से बचाता है और जीवाणु साम्राज्य में व्यापक रूप से वितरित होते हैं। विवरण डी. पी. एस. 20 के. डी. ए. के अत्यधिक सममित डोडेकैमेरिक प्रोटीन हैं जो 2ः3 टेट्राहेड्रल समरूपता की खोल जैसी संरचना से विशेषता रखते हैं जो ~ 9 एन. एम. के बाहरी व्यास और ~ 4.5 एन. एम. व्यास की केंद्रीय गुहा के साथ समान उप-इकाइयों से इकट्ठी होती हैं। डी. पी. एस. प्रोटीन फेरिटिन सुपरफ़ैमिली से संबंधित हैं और डी. एन. ए. सुरक्षा एक दोहरे तंत्र के माध्यम से प्रदान की जाती हैः पहला 1992 में एस्चेरिचिया कोलाई डी. पी. एस. में खोजा गया था और प्रोटीन परिवार को नाम दिया गया है; स्थिर चरण के दौरान, डी. पी. एस. गुणसूत्र को गैर-विशेष रूप से बांधता है, एक अत्यधिक क्रमबद्ध और स्थिर डी. पी. एस.-डी. एन. ए. सह-क्रिस्टल बनाता है जिसके भीतर गुणसूत्र डी. एन. ए. संघनित होता है और विविध नुकसानों से संरक्षित होता है। स्व-एकत्रीकरण के साथ-साथ डी. पी. एस.-संचालित डी. एन. ए. संघनन के लिए लाइसिन युक्त एन-टर्मिनस की आवश्यकता होती है। सुरक्षा का दूसरा तरीका डी. पी. एस. प्रोटीन की विशेषता, अत्यधिक संरक्षित अंतर-उपघटक फेरॉक्सीडेस केंद्र में फे (II) को बांधने और ऑक्सीकृत करने की क्षमता के कारण है। डायन्यूक्लियर फेरॉक्सीडेस केंद्र 2 गुना समरूपता अक्षों से संबंधित उप-इकाइयों के बीच इंटरफेस पर स्थित हैं। फ़े (II) को फ़े (III) ऑक्सीहाइड्रॉक्साइड खनिज के रूप में अलग किया जाता है और संग्रहीत किया जाता है, जिसे कम करने के बाद छोड़ा जा सकता है। खनिज लौह कोर में 500 फ़ी (III) तक जमा किया जा सकता है। एक हाइड्रोजन पेरोक्साइड दो फे2 + आयनों का ऑक्सीकरण करता है, जो फेंटन प्रतिक्रिया (प्रतिक्रिया I) द्वारा हाइड्रॉक्सिल रेडिकल उत्पादन को रोकता हैः 2 फे2 + + एच2ओ2 + 2 एच + = 2 फे3 + + 2 एच2ओ डीपीएस भी कोशिका को यूवी और गामा किरण विकिरण, लोहा और तांबे की विषाक्तता, तापीय तनाव और एसिड और क्षार झटकों से बचाता है। यह एक कमजोर उत्प्रेरक गतिविधि भी दिखाता है। डी. एन. ए. संघनन डी. पी. एस. डोडेकैमर एक सहकारी बंधन तंत्र के माध्यम से डी. एन. ए. इन विट्रो को संघनित कर सकते हैं। एन-टर्मिनस के कुछ हिस्सों को हटाना या एन-टर्मिनस में प्रमुख लाइसिन अवशेषों का उत्परिवर्तन डी. पी. एस. की संघनन गतिविधि को खराब या समाप्त कर सकता है। एकल अणु अध्ययनों से पता चला है कि डी. पी. एस.-डी. एन. ए. परिसर लंबे समय तक रहने वाले मेटास्टेबल अवस्थाओं में फंस सकते हैं जो हिस्टैरिसीस प्रदर्शित करते हैं। इस वजह से, डी. पी. एस. द्वारा डी. एन. ए. संघनन की सीमा न केवल वर्तमान बफर स्थितियों पर बल्कि अतीत की स्थितियों पर भी निर्भर कर सकती है। इस बाध्यकारी व्यवहार को समझाने के लिए एक संशोधित आइसिंग मॉडल का उपयोग किया जा सकता है। एस्चेरिचिया कोलाई डी. पी. एस. प्रोटीन में अभिव्यक्ति प्रारंभिक स्थिर चरण में आर. पी. ओ. एस. और आई. एच. एफ. द्वारा प्रेरित होती है। घातीय चरण के दौरान ऑक्सीडेटिव तनाव के जवाब में डी. पी. एस. ऑक्सी. आर. द्वारा भी प्रेरित होता है। सी. एल. पी. एक्स. पी. संभवतः घातीय चरण के दौरान डी. पी. एस. के प्रोटीयोलिसिस को सीधे नियंत्रित करता है। सी. एल. पी. ए. पी. स्थिर चरण के दौरान चल रहे डी. पी. एस. संश्लेषण को बनाए रखने में एक अप्रत्यक्ष भूमिका निभाता प्रतीत होता है। अनुप्रयोग नैनोपार्टिकल संश्लेषण के लिए डी. पी. एस. और फेरिटिन प्रोटीन द्वारा गठित गुहाओं का धातु नैनोपार्टिकल्स (एन. पी.) के निर्माण के लिए प्रतिक्रिया कक्ष के रूप में सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है। प्रोटीन के खोल कणों के विकास को रोकने के लिए एक टेम्पलेट के रूप में और एन. पी. के बीच जमावट/एकत्रीकरण को रोकने के लिए एक परत के रूप में कार्य करते हैं। विभिन्न आकार के प्रोटीन कोशों का उपयोग करके, विभिन्न आकार के एन. पी. को रासायनिक, भौतिक और जैव-चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए आसानी से संश्लेषित किया जा सकता है। एन्जाइम एनकैप्सुलेशन के लिए प्रकृति अपने आंतरिक गुहा के भीतर एंजाइमों को रखने के लिए प्रोटीन-आधारित संरचनाओं का उपयोग करती है, उदाहरण के लिएः एनकैप्सुलिन और कार्बोक्साइसोम। प्रकृति से प्रेरणा लेते हुए, डी. पी. एस. और फेरिटिन पिंजरों की खोखली आंतरिक गुहा का उपयोग एंजाइमों को घेरने के लिए भी किया गया है। साइटोक्रोम सी, पेरोक्सीडेस जैसी गतिविधि वाला एक हीमोप्रोटीन जब डी. पी. एस. पिंजरे के अंदर समाहित किया जाता है, तो थोक घोल में मुक्त एंजाइम की तुलना में व्यापक पी. एच. सीमा पर बेहतर उत्प्रेरक गतिविधि दिखाई देती है। इस व्यवहार को डी. पी. एस. के अंदर एंजाइम की उच्च स्थानीय सांद्रता और डी. पी. एस. आंतरिक गुहा द्वारा प्रदान किए गए अद्वितीय सूक्ष्म वातावरण के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। लक्षित दवा वितरण के लिए जैविक बाधाओं की उपस्थिति और बढ़ी हुई पारगम्यता और प्रतिधारण (ई. पी. आर.) प्रभावों के कारण लक्षित दवा वितरण के लिए लक्षित लक्ष्य स्थल पर माल की डिलीवरी प्रमुख चिंता का विषय बनी हुई है। इसके अलावा, इंजेक्टेड नैनोकणों के आसपास प्रोटीन कोरोना का निर्माण भी लक्षित वितरण क्षेत्र के भीतर रुचि का विषय है। शोधकर्ताओं ने कार्गो वितरण के लिए प्रोटीन पिंजरे के नैनोकणों के प्राकृतिक जैव-वितरण का उपयोग करके इन चिंताओं को दूर करने का प्रयास किया। उदाहरण के लिए, पोषक तत्वों की कमी वाली कोशिकाओं (डी. पी. एस.) पिंजरे से डीएनए बाइंडिंग प्रोटीन को ग्लोमेरुलर निस्पंदन बाधा को पार करने और गुर्दे के समीपस्थ नलिकाओं को लक्षित करने के लिए दिखाया गया था। बैक्टीरियोफेरिटिन ट्रांसफेरिन फेरिटिन संदर्भ आयरन चयापचय डीएनए-बाध्यकारी प्रोटीन भी देखें।