Thymoproteasome
थाइमोप्रोटीसोम एक विशेष प्रकार का प्रोटीसोम है, जो कशेरुकी जीवों में मौजूद होता है। शरीर में यह थाइमस में स्थित होता है, विशेष रूप से कॉर्टिकल थाइमिक एपिथेलियल कोशिकाओं (सीटीईसी) में। लेकिन थाइमस में हम एक अन्य प्रकार के विशिष्ट प्रोटीजॉम, इम्यूनोप्रोटीजॉम भी पा सकते हैं, जो थाइमोकाइट्स, डेंड्राइटिक कोशिकाओं और मेडुलर थाइमिक एपिथेलियल कोशिकाओं में मौजूद होता है। इसे पहली बार 2007 में माउस जीनोम में पीएसएमबी5 लोकस के निकट गैर-आंतरिक अनुक्रम की खोज के दौरान वर्णित किया गया था। पी. एस. एम. बी. 5 लोकस मानक β5 प्रोटीजॉम सबयूनिट को कूटबद्ध करता है, जबकि यह अनुक्रम थाइमप्रोटीसोम के लिए विशिष्ट एक प्रकार की सबयूनिट β5t (पी. एस. एम. बी. 11) को कूटबद्ध करता है। इस प्रोटीन परिसर का महत्व टी कोशिकाओं के सकारात्मक चयन में इसकी भागीदारी है। आम तौर पर प्रोटीजॉम कोशिकाओं में प्रोटीन परिसर होते हैं, जो यूबीक्विटिन प्रणालियों द्वारा चिह्नित प्रोटीन को नीचा करते हैं। प्रोटियाजोम सभी यूकेरियोट्स में मौजूद होते हैं। यह दिखाया गया है कि ऐसे संशोधन मौजूद हैं, जिनमें अलग-अलग उत्प्रेरक उप-इकाइयाँ हैं। पहला प्रकार का प्रोटीजॉम जिसका वर्णन किया गया था वह इम्यूनोप्रोटीसोम है, जो सभी जबड़े वाले कशेरुकी जीवों में मौजूद होता है। इसका कार्य एम. एच. सी. I कॉम्प्लेक्स से बंधी प्लाज्माटिक झिल्ली की सतह पर प्रस्तुति के लिए प्रोटीन का क्षरण करना है। इम्यूनोप्रोटीसोम तब सक्रिय होता है जब कोशिकाएं इंटरफेरॉन गामा या अन्य प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स जैसी प्रो-इंफ्लेमेटरी उत्तेजनाओं का पता लगाती हैं। अगला प्रकार थाइमप्रोटीसोम है, जो प्रोटीन के क्षरण में शामिल है, जिसके टुकड़े फिर थाइमस में टी कोशिकाओं को प्रस्तुत किए जाते हैं। संरचना प्रोटियाजोम में 20S उत्प्रेरक कोर होता है, जो स्वयं अल्फा उप-इकाइयों के दो बाहरी वलय और बीटा उप-इकाइयों के दो आंतरिक वलय से बनाया जाता है। उत्प्रेरक गतिविधि केवल β1, β2 और β5 उप-इकाइयों के पास होती है। मूल प्रकार के प्रोटीजॉम में इन उप-इकाइयों में क्रमशः कैस्पेस, ट्रिप्सिन जैसी और काइमोट्रिप्सिन जैसी गतिविधियाँ होती हैं। पूर्ण प्रोटीजॉम बनाने के लिए दो 19S नियामक परिसर 20S कोर के दोनों ओर जुड़े होते हैं। 26एस के रूप में डिजाइन किया गया यह पूरा परिसर तब पूरी तरह से कार्यात्मक हो जाता है। थाइमोप्रोटीसोम में उत्प्रेरक उप-इकाइयों को उनके प्रकार β1i, β2i और β5t द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। पहली दो उप-इकाइयाँ इम्यूनोप्रोटीसोम में भी मौजूद होती हैं, जबकि अंतिम एक थाइमप्रोटीसोम के लिए विशिष्ट होती है। β5t उप-इकाई सक्रिय प्रोटीयोलिटिक केंद्र में ज्यादातर हाइड्रोफिलिक अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। इसके विपरीत β5 और β5i दोनों उप-इकाइयों में ज्यादातर हाइड्रोफोबिक अवशेष होते हैं। यह परिवर्तन उनकी विभिन्न प्रोटीयोलिटिक गतिविधियों और इस प्रकार विशिष्ट प्रोटीन टुकड़े के उत्पादन की ओर ले जाता है। β5t सबयूनिट अलग-अलग S1 पॉकेट भी बनाता है, जो संसाधित पेप्टाइड के सी-टर्मिनस को निर्धारित करता है। इससे ट्रिप्सिन जैसी और कैस्पेस जैसी गतिविधियों को प्रभावित किए बिना काइमोट्रिप्सिन जैसी गतिविधि में कमी आती है। थाइमोप्रोटीसोम β5t उप-इकाई के कारण विभिन्न अनुक्रमों और पेप्टाइड्स की मात्रा का उत्पादन करता है। मूल प्रोटीजॉम जीन की प्रतिकृति विशिष्ट उप-इकाइयों (β5t/i) के विकास का सबसे संभावित तंत्र है। उन दोहरावों ने अनुकूली प्रतिरक्षा के विकास में भूमिका निभाई होगी। कार्य थाइमप्रोटीसोम का कार्य एम. एच. सी. I परिसर में प्रदर्शन के लिए पेप्टाइड्स में प्रोटीन का विच्छेद है। ये पेप्टाइड सीडी8 + टी लिम्फोसाइट्स के सकारात्मक चयन के दौरान थाइमस में काम करते हैं। थाइमप्रोटीसोम अद्वितीय स्व, एम. एच. सी. से जुड़े पेप्टाइड्स, या स्व-पेप्टाइड्स प्रदान करने में सक्षम है जो शरीर के अन्य हिस्सों में व्यक्त पारंपरिक स्व-पेप्टाइड्स से भिन्न होते हैं। बीटा5टी की कमी वाले चूहों का उपयोग थाइमप्रोटीसोम के कार्य का अध्ययन करने के लिए किया गया था। ऐसे चूहों ने स्वस्थ चूहों के रूप में बड़े थाइमस विकसित किए, लेकिन उनके सी. टी. ई. सी. में अब थाइमप्रोटीसोम नहीं थे। इन चूहों में इसे इम्यूनोप्रोटीसोम द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, जो अपने कार्य को पर्याप्त रूप से दोहराता नहीं था। इसके बाद उनकी सीडी8 + टी लिम्फोसाइट गिनती में लगभग 20 प्रतिशत की कमी आई, जो टी कोशिका के विकास में थाइमप्रोटीसोम की महत्वपूर्ण भूमिका को दर्शाता है। फॉक्सन-1 जीन की कमी वाले नग्न चूहों के एक नॉकआउट मॉडल में यह स्पष्ट है कि फॉक्सन-1 प्रतिलेखन कारक थाइमस में β5t की विशिष्ट अभिव्यक्ति में शामिल है। इसका प्रवर्तक (अनुक्रम 5′-ACGC-3′ के साथ) फॉक्सएन1 प्रतिलेखन कारक के लिए अत्यधिक संरक्षित है। इस प्रवर्तक में उत्परिवर्तन से β5t अभिव्यक्ति और CD8 + T कोशिकाओं के उत्पादन में कमी आती है। थाइमिक एपिथेलील ट्यूमर के निदान में β5t सबयूनिट थाइमिक एपिथेलियल ट्यूमर छह श्रेणियों (ए, एबी, बी1, बी2, बी3 और सी) का एक समूह बनाते हैं, जो इसके ऊतक विज्ञान और आकृति विज्ञान पर आधारित होते हैं। उन ट्यूमरों का निदान उनकी दुर्लभता और कोशिका विज्ञान और संरचनात्मक पैटर्न में परिवर्तनशीलता के कारण समस्याग्रस्त है। ऊपर उल्लिखित फॉक्सएन1 का उपयोग मार्कर के रूप में किया गया था, लेकिन फेफड़ों के कार्सिनोम जैसे अन्य ट्यूमर में इसके प्रकट होने की समस्या है। β5t उप-इकाई में हाल के शोध से पता चला है कि इसका उपयोग थायमिक उपकला ट्यूमर की कुछ श्रेणियों के नैदानिक मार्कर के रूप में किया जा सकता है। β5t सबयूनिट बी प्रकार के ट्यूमर में सबसे अधिक व्यक्त किया जाता है, एबी में कम और ए प्रकार में बिल्कुल भी व्यक्त नहीं किया जाता है। संदर्भ प्रोटीन परिसर