Response regulator
एक प्रतिक्रिया नियामक एक प्रोटीन है जो दो-घटक नियामक प्रणाली के हिस्से के रूप में अपने वातावरण में परिवर्तनों के लिए एक कोशिका की प्रतिक्रिया में मध्यस्थता करता है। प्रतिक्रिया नियामकों को विशिष्ट हिस्टिडीन काइनेस से जोड़ा जाता है जो पर्यावरणीय परिवर्तनों के संवेदक के रूप में कार्य करते हैं। प्रतिक्रिया नियामक और हिस्टिडाइन काइनेस बैक्टीरिया में सबसे आम जीन परिवारों में से दो हैं, जहां दो-घटक संकेत प्रणाली बहुत आम हैं; वे कुछ आर्किया, यीस्ट, फिलामेंटस कवक और पौधों के जीनोम में भी बहुत कम दिखाई देते हैं। दो-घटक प्रणालियाँ मेटाज़ोन में नहीं पाई जाती हैं। फंक्शन रेस्पॉन्स रेगुलेटर प्रोटीन में आम तौर पर एक रिसीवर डोमेन और एक या अधिक प्रभावक डोमेन होते हैं, हालांकि कुछ मामलों में उनके पास केवल एक रिसीवर डोमेन होता है और वे प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन के माध्यम से अपने प्रभाव डालते हैं। दो-घटक संकेत में, एक हिस्टिडाइन किनेज एक हिस्टिडाइन अवशेष पर ऑटोफॉस्फोराइलेशन द्वारा पर्यावरणीय परिवर्तनों का जवाब देता है, जिसके बाद प्रतिक्रिया नियामक रिसीवर डोमेन फॉस्फेट समूह के अपने स्वयं के प्राप्तकर्ता एस्पार्टेट अवशेष में स्थानांतरण को उत्प्रेरित करता है। यह एक संरचनात्मक परिवर्तन को प्रेरित करता है जो प्रभावक डोमेन के कार्य को बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप आमतौर पर लक्षित जीन का प्रतिलेखन बढ़ जाता है। जिन तंत्रों द्वारा यह होता है वे विविध हैं और इनमें प्रभावक क्षेत्र का एलोस्टेरिक सक्रियण या फॉस्फोराइलेटेड प्रतिक्रिया नियामकों का ऑलिगोमेराइजेशन शामिल है। इस विषय पर एक सामान्य भिन्नता में, जिसे फॉस्फोरेले कहा जाता है, एक संकर हिस्टिडीन किनेज़ का अपना रिसीवर डोमेन होता है, और एक हिस्टिडीन फॉस्फोट्रांसफर प्रोटीन एक प्रतिक्रिया नियामक को अंतिम हस्तांतरण करता है। कई मामलों में, हिस्टिडीन काइनेस द्वि-कार्यात्मक होते हैं और फॉस्फेट के रूप में भी काम करते हैं, जो प्रतिक्रिया नियामक एस्पार्टेट अवशेषों से फॉस्फेट को हटाने को उत्प्रेरित करते हैं, जैसे कि प्रतिक्रिया नियामक द्वारा प्रेषित संकेत काइनेस और फॉस्फेट गतिविधि के बीच संतुलन को दर्शाता है। कई प्रतिक्रिया नियामक ऑटोडेफॉस्फोराइलेशन में भी सक्षम हैं, जो समय पैमाने की एक विस्तृत श्रृंखला पर होता है। इसके अलावा, फॉस्फोआस्पार्टेट अपेक्षाकृत रासायनिक रूप से अस्थिर है और गैर-एंजाइमेटिक रूप से हाइड्रोलाइज्ड हो सकता है। हिस्टिडीन काइनेस अपने संज्ञानात्मक प्रतिक्रिया नियामकों के लिए अत्यधिक विशिष्ट होते हैं; एक ही कोशिका में विभिन्न दो-घटक संकेत प्रणालियों के बीच बहुत कम क्रॉस-टॉक होता है। वर्गीकरण प्रतिक्रिया नियामकों को प्रभावक डोमेन की विशेषताओं के आधार पर कम से कम तीन व्यापक वर्गों में विभाजित किया जा सकता हैः एक डीएनए-बाध्यकारी प्रभावक डोमेन वाले नियामक, एक एंजाइमेटिक प्रभावक डोमेन वाले नियामक और एकल-डोमेन प्रतिक्रिया नियामक। डोमेन वास्तुकला के अधिक विस्तृत विश्लेषण के आधार पर अधिक व्यापक वर्गीकरण संभव हैं। इन व्यापक वर्गीकरणों के अलावा, आर. एन. ए.-बाइंडिंग इफेक्टर डोमेन सहित अन्य प्रकार के प्रभावक डोमेन के साथ प्रतिक्रिया नियामक हैं। डी. एन. ए.-बाइंडिंग इफेक्टर डोमेन वाले नियामक सबसे आम प्रतिक्रिया नियामक हैं, और प्रतिलेखन पर सीधा प्रभाव डालते हैं। वे एक एन-टर्मिनस रिसीवर डोमेन पर अपने संज्ञानात्मक नियामकों के साथ बातचीत करते हैं, और सी-टर्मिनस की ओर डीएनए-बाध्यकारी प्रभावक रखते हैं। एक बार रिसीवर डोमेन में फॉस्फोरिलेटेड होने के बाद, प्रतिक्रिया नियामक डिमेराइज़ करता है, डीएनए बाइंडिंग क्षमता को बढ़ाता है और एक प्रतिलेखन कारक के रूप में कार्य करता है। डी. एन. ए. बाइंडिंग डोमेन की वास्तुकला को हेलिक्स-टर्न-हेलिक्स रूपांकनों पर भिन्नताओं के रूप में चिह्नित किया जाता है। एनवीजेड/ओएमपीआर दो-घटक प्रणाली और अन्य ओएमपीआर जैसे प्रतिक्रिया नियामकों के प्रतिक्रिया नियामक ओएमपीआर पर पाया जाने वाला एक बदलाव, एक "विंग्ड हेलिक्स" वास्तुकला है। ओ. एम. पी. आर. जैसे प्रतिक्रिया नियामक प्रतिक्रिया नियामकों का सबसे बड़ा समूह हैं और पंखों वाले हेलिक्स रूपांकन व्यापक है। डी. एन. ए.-बाध्यकारी प्रतिक्रिया नियामकों के अन्य उपप्रकारों में फिक्स जे. जैसे और एन. टी. आर. सी. जैसे नियामक शामिल हैं। डी. एन. ए.-बाध्यकारी प्रतिक्रिया नियामक विभिन्न ग्रहण प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं, जिनमें नाइट्रेट/नाइट्राइट (एन. आर. एल., जो अधिकांश प्रोकैरियोट्स में पाया जाता है) शामिल हैं। मल्टीडोमेन प्रतिक्रिया नियामकों का दूसरा वर्ग एंजाइमी प्रभाव क्षेत्र वाले हैं। ये प्रतिक्रिया नियामक संकेत पारगमन में भाग ले सकते हैं, और द्वितीयक संदेशवाहक अणु उत्पन्न कर सकते हैं। उदाहरणों में केमोटैक्सिस नियामक चेब शामिल है, जिसमें एक मिथाइलस्टेरेस डोमेन होता है जो तब बाधित होता है जब प्रतिक्रिया नियामक निष्क्रिय अनफॉस्फोरिलेटेड संरचना में होता है। अन्य एंजाइमी प्रतिक्रिया नियामकों में सी-डी-जी. एम. पी. फॉस्फोडीस्टेरेस (जैसे. वी. हैजा में वी. आई. ए.), प्रोटीन फॉस्फेट और हिस्टिडीन काइनेस। अपेक्षाकृत कम संख्या में प्रतिक्रिया नियामक, एकल-डोमेन प्रतिक्रिया नियामक, केवल एक रिसीवर डोमेन रखते हैं, जो अपने डाउनस्ट्रीम जैविक प्रभावों को लागू करने के लिए प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन पर भरोसा करते हैं। रिसीवर डोमेन एक संरचनात्मक परिवर्तन से गुजरता है क्योंकि यह एक ऑटोफॉस्फोराइलेटेड हिस्टिडीन किनेज़ के साथ बातचीत करता है, और इसके परिणामस्वरूप, प्रतिक्रिया नियामक एक संकेत कैस्केड के साथ आगे की प्रतिक्रियाएं शुरू कर सकता है। प्रमुख उदाहरणों में केमोटैक्सिस नियामक चेवाई शामिल है, जो सीधे अपने फॉस्फोरिलेटेड अवस्था में फ्लैजेलर मोटर प्रोटीन के साथ बातचीत करता है। अनुक्रमण ने अब तक दिखाया है कि प्रतिक्रिया नियामकों के अलग-अलग वर्ग विभिन्न क्षेत्रों सहित विभिन्न वर्गों में असमान रूप से वितरित हैं। जबकि डीएनए-बाइंडिंग डोमेन के साथ प्रतिक्रिया नियामक बैक्टीरिया में सबसे आम हैं, एकल-डोमेन प्रतिक्रिया नियामक आर्किया में अधिक आम हैं, प्रतिक्रिया नियामकों के अन्य प्रमुख वर्ग आर्कियल जीनोम से अनुपस्थित प्रतीत होते हैं। एक जीवाणु जीनोम में मौजूद दो-घटक प्रणालियों की संख्या जीनोम के आकार के साथ-साथ पारिस्थितिक आला के साथ अत्यधिक सहसंबद्ध है; बैक्टीरिया जो लगातार पर्यावरणीय उतार-चढ़ाव के साथ आला पर कब्जा करते हैं, उनमें अधिक हिस्टिडीन काइनेस और प्रतिक्रिया नियामक होते हैं। जीन दोहराव या पार्श्व जीन हस्तांतरण द्वारा नई दो-घटक प्रणालियाँ उत्पन्न हो सकती हैं, और प्रत्येक प्रक्रिया की सापेक्ष दरें जीवाणु प्रजातियों में नाटकीय रूप से भिन्न होती हैं। ज्यादातर मामलों में, प्रतिक्रिया नियामक जीन अपने संज्ञानात्मक हिस्टिडीन किनेज़ के रूप में एक ही ऑपरॉन में स्थित होते हैं; पार्श्व जीन हस्तांतरण जीन दोहराव की तुलना में ऑपरॉन संरचना को संरक्षित करने की अधिक संभावना रखते हैं। यूकेरियोट्स में मौजूद दो-घटक प्रणालियों की छोटी संख्या संभवतः एंडोसिम्बायोटिक ऑर्गेनेल से पार्श्व जीन हस्तांतरण से उत्पन्न हुई; विशेष रूप से, पौधों में मौजूद वे संभवतः क्लोरोप्लास्ट से प्राप्त होते हैं। संदर्भ प्रोटीन परिवार बैक्टीरियल प्रोटीन संकेत पारगमन