Slit-Robo
स्लिट-रोबो अक्षतन्तु मार्गदर्शन और एंजियोजेनेसिस सहित कई विविध कार्यों के साथ एक कोशिका संकेत प्रोटीन परिसर का नाम है। स्लिट एक स्रावित प्रोटीन को संदर्भित करता है जिसे व्यापक रूप से एक प्रतिकारक अक्षतन्तु मार्गदर्शन क्यू के रूप में जाना जाता है, और रोबो इसके ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन रिसेप्टर को संदर्भित करता है। कशेरुकी जीवों में चार अलग-अलग रोबोट और तीन स्लिट्स होते हैंः रोबो 1, रोबो 2, रोबो 3/रिग-1, और रोबो 4, और स्लिट 1, स्लिट 2, स्लिट 3। ड्रोसोफिला में तीन रोबोट और एक स्लिट होता है। सी. एलिगेंस में संबंधित स्लिट और रोबो होमोलॉग क्रमशः स्लिट और सैक्स-3 हैं। स्लिट्स को चार अलग-अलग डोमेन द्वारा चिह्नित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में ल्यूसीन-समृद्ध रिपीट्स (एल. आर. आर.) की परिवर्तनीय संख्या, सात से नौ ई. जी. एफ. रिपीट्स, एक ए. एल. पी. एस. डोमेन (एग्रिन, पेरलेकन, लैमिनिन, स्लिट) और एक सिस्टीन गाँठ होती है। रोबो की विशेषता पाँच आई. जी. जैसे क्षेत्र हैं, तीन फाइब्रोनेक्टिन प्रकार III (एफ. एन. आई. आई.) दोहराते हैं, एक ट्रांसमेम्ब्रेन भाग, और चार संरक्षित साइटोप्लाज्मिक रूपांकनों के साथ एक इंट्रासेल्युलर पूंछः सी. सी. 0 (टायरोसिन फॉस्फोराइलेशन का एक संभावित स्थल), सी. सी. 1 (टायरोसिन फॉस्फोराइलेशन का एक संभावित स्थल भी है और नेट्रिन-1 रिसेप्टर डी. सी. सी. के पी. 3 क्षेत्र को बांधता है), सी. सी. 2 (पॉलीप्रोलिन खिंचाव; एना/वैस्प प्रोटीन के लिए सर्वसम्मति बंधन स्थल), और सी. सी. 3 (पॉलीप्रोलिन खिंचाव)। पृष्ठभूमि और खोज द्वि-पक्षीयों के विकासशील तंत्रिका तंत्र में, अधिकांश अक्षतंतु शरीर के विपरीत (विपरीत) पक्ष को पार करते हैं। कौन से जीन हैं जो यह सुनिश्चित करते हैं कि यह प्रक्रिया उचित रूप से होती है? अक्षतन्तु मार्गदर्शन में इस मौलिक प्रश्न ने शोधकर्ताओं को रोबो की ओर अग्रसर किया, जिसकी पहचान 1990 के दशक की शुरुआत में ड्रोसोफिला उत्परिवर्तकों की बड़े पैमाने पर जांच में की गई थी। मध्य रेखा से अक्षतंतुओं के विकर्षण के लिए रोबो अभिव्यक्ति की आवश्यकता दिखाई गई थी, दोनों इप्सिलेटरल अक्षतन्तुओं में जो कभी भी मध्य रेखा को पार नहीं करते थे और कमिसरल अक्षतन्तुओं में जो पहले ही पार कर चुके थे। एक अन्य प्रोटीन कमिशरलेस (कॉम) को रोबो का एक आवश्यक नियामक पाया गयाः कम म्यूटेंट में, रोबो गतिविधि बहुत अधिक होती है, और कोई भी अक्षतंतु मध्य रेखा को पार नहीं करता है। कई साल बाद, आनुवंशिक साक्ष्य, जैव रासायनिक बंधन प्रयोग, और एक्सप्लांट परख ने स्लिट्स की पहचान ड्रोसोफिला और कशेरुकी दोनों में रोबो रिसेप्टर्स के लिए प्रतिकारक लिगेंड के रूप में की। स्लिट को घ्राण बल्ब मार्गदर्शन में एक प्रतिकारक संकेत के रूप में भी कार्य करते हुए पाया गया। स्लिट और रोबो संरचनाओं का उच्च संरक्षण और कशेरुकी और अकशेरुकी जीवों के बीच उनके कार्य में समानताएं विकासशील तंत्रिका तंत्र में स्लिट/रोबो सिग्नलिंग के लिए एक विकासवादी रूप से संरक्षित आवश्यकता के लिए एक मजबूत मामला बनाती हैं। सेल सिग्नलिंग पाथवेज स्लिट-रोबो बाइंडिंग स्लिट प्रोटीन का कार्यात्मक क्षेत्र ल्यूसीन-रिच रिपीट्स (एल. आर. आर.) के भीतर स्थित होता है। स्लिट2 रोबो1 को उसके डी2 डोमेन और रोबो1 के पहले दो आई. जी. जैसे डोमेन के बीच एक लचीले संबंध में बांधता है। शोध से पता चलता है कि हेपरान सल्फेट प्रोटीओग्लाइकैन, जो ड्रोसोफिला में स्लिट सिग्नलिंग के लिए आवश्यक हैं, स्लिट-रोबो कॉम्प्लेक्स के स्थिरीकरण के माध्यम से या सह-रिसेप्टर के रूप में कार्य करके इस बातचीत का समर्थन कर सकते हैं जो रोबोट को स्लिट्स प्रस्तुत करते हैं। इंट्रासेल्युलर रोबो-बाइंडिंग इवेंट्स स्लिट-रोबो सिग्नलिंग का कार्य रोबो के साइटोप्लाज्मिक डोमेन के लिए इंट्रासेल्युलर कारकों के बाइंडिंग से प्रभावित होता है। एबेल्सन और इनेबल्ड ड्रोसोफिला में, दो प्रोटीन एबेल्सन टायरोसिन किनेज़ (ए. बी. एल.) और इनेबल्ड (ए. एन. ए.) स्लिट-रोबो सिग्नलिंग के डाउनस्ट्रीम में साइटोस्केलेटल रीमॉडलिंग में मध्यस्थता करते हैं। ए. बी. एल. रोबो के सी. सी. 0 और सी. सी. 1 डोमेन को फॉस्फोरिलेट कर सकता है जिससे रोबो गतिविधि को कम किया जा सकता है, जबकि एना प्रतिकारक संकेत में मध्यस्थता करने के लिए सी. सी. 0 और सी. सी. 2 के साथ बातचीत करता है। ए. बी. एल. के बारे में यह भी सोचा जाता है कि यह एडेनिल साइक्लेज से जुड़े प्रोटीन (सी. ए. पी.) को बांधकर प्रतिकारक संकेत को बढ़ावा देता है, जो एक्टिन पोलीमराइजेशन को नियंत्रित करते हैं। रो जी. टी. पी. एस. स्लिट से रोबो की बाइंडिंग रोबो 1 के सी. सी. 3 डोमेन के लिए एस. आर. जी. ए. पी. 1 की बाइंडिंग को प्रेरित करता है, जिससे सी. डी. सी. 42, एक रो जी. टी. पी. एस., जो एक्टिन पोलीमराइजेशन में मध्यस्थता करता है, और एक रो जी. टी. पी. एस., जो एक्टिन डिपॉलिमराइजेशन में मध्यस्थता करता है, के सक्रियण की ओर जाता है। ड्रोसोफिला में, एस. एच. 3-एस. एच. 2 एडाप्टर प्रोटीन डॉक सीधे रोबो के सी. सी. 2 और सी. सी. 3 डोमेन से जुड़ता है, पी. 21-सक्रिय प्रोटीन किनेज़ (पाक) और एस. ओ. एस. की भर्ती करता है, जिसके परिणामस्वरूप रेस गतिविधि में वृद्धि होती है। इस रोबो-डॉक संगठन को स्लिट-रोबो बाइंडिंग द्वारा बढ़ाया जाता है, जैसा कि एस. ओ. एस. की भर्ती है। ड्रोसोफिला रोबो जी. ए. पी. विल्से या क्रॉस जी. ए. पी. के साथ भी सीधे संपर्क करता है, जो नस्लीय गतिविधि को कम करने के लिए कार्य कर सकता है। नेट्रिन रिसेप्टर डी. सी. सी. एक अन्य तरीका है जिससे स्लिट-रोबो सिग्नलिंग मध्य रेखा से प्रतिकर्षण में मध्यस्थता कर सकता है, वह है आकर्षक मार्गदर्शन क्यू नेट्रिन-1 के रिसेप्टर को शांत करना, जिसे कोलोरेक्टल कैंसर (डी. सी. सी.) में हटा दिया जाता है, जिससे मध्य रेखा के प्रति नेट्रिन-1-मध्यस्थ आकर्षण निष्क्रिय हो जाता है। रोबो डी. सी. सी. के साइटोप्लाज्मिक डोमेन से सीधे जुड़ता है और ज़ेनोपस एक्सप्लांट के साथ प्रयोगों से पता चला है कि यह अंतःक्रिया नेट्रिन-मध्यस्थ आकर्षण को शांत करती है; हालाँकि, इन विवो प्रयोगों ने अभी तक भ्रूण में कमिसरल अक्षतन्तु मार्गदर्शन के लिए इस तंत्र की प्रासंगिकता की पुष्टि नहीं की है। कमिसरलेस ड्रोसोफिला कमिसरलेस (कॉम) के साथ अंतःक्रिया एक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन है जो कमिसरल न्यूरॉन्स में व्यक्त किया जाता है। कॉम रोबो को डाउन-रेगुलेट करके मिडलाइन क्रॉसिंग को बढ़ावा देता है। रोबो को एंडोसोम में छांटने के लिए कॉम के लिए एक एल. पी. एस. वाई. छँटाई संकेत रूपांकन की आवश्यकता दिखाई गई है, जो इसे विकास शंकु की सतह तक पहुंचने से रोकता है। इस प्रकार, जब कॉम व्यक्त किया जाता है, तो अक्षतंतु स्लिट की उपस्थिति से अप्रभावित रहते हैं और मध्य रेखा को पार करने में सक्षम होते हैं। कॉम अभिव्यक्ति को यह सुनिश्चित करने के लिए सख्ती से विनियमित किया जाता है कि अक्षतंतु सही समय पर रोबो को डाउन-रेगुलेट करते हैं। कॉम की अनुपस्थिति में, रोबो उचित रूप से डाउन-रेगुलेटेड नहीं है और सभी अक्षतंतु मध्य रेखा को पार करने में विफल रहते हैं। कार्य स्लिट्स कई विविध प्रणालियों में कोशिका संचार में मध्यस्थता करते हैं, जो कई अलग-अलग कोशिका प्रकारों के मार्गदर्शन, कोशिका प्रवास और ध्रुवीकरण को नियंत्रित करते हैं। अक्षतन्तु मार्गदर्शन स्लिट-रोबो अंतःक्रिया कमिशूरल, रेटिनल, घ्राण, कॉर्टिकल और प्रीसीरेबेलर अक्षतन्तुओं के लिए मध्य रेखा पर अक्षतन्तु मार्गदर्शन को नियंत्रित करती है। अलग-अलग रोबोटों को हटाना फेनोटाइपिक रूप से स्लिट म्यूटेंट से मेल नहीं खाता है, जो दर्शाता है कि रोबोट 1-3 अक्षतन्तु मार्गदर्शन में अलग, पूरक लेकिन पूरी तरह से अतिव्यापी भूमिका नहीं निभाता है। ड्रोसोफिला में, रोबो 1 और रोबो 2 के साथ स्लिट इंटरैक्शन यह निर्धारित करने में एक साथ कार्य करता है कि क्या एक अक्षतंतु मध्य रेखा को पार करेगा, और दोनों उचित पार करने के लिए आवश्यक हैं। मध्य रेखा के सापेक्ष अक्षतंतु की पार्श्व स्थिति को निर्दिष्ट करने के लिए रोबो 2 और रोबो 3 एक साथ कार्य करते हैं। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सी. एन. एस.) में अनुदैर्ध्य मार्गों के साथ रोबोस के अतिव्यापी अभिव्यक्ति प्रवणता को "रोबो-कोड" के रूप में संदर्भित किया गया है, लेकिन यह अज्ञात है कि रोबो द्वारा इस तरह से मध्यस्थता किए गए विशिष्ट अनुदैर्ध्य मार्गों के गठन में स्लिट सिग्नलिंग शामिल है या नहीं। यह अनुमान लगाया गया है कि रोबोस के बीच होमोफिलिक और हेटेरोफिलिक बंधन इस प्रभाव की मध्यस्थता करने के लिए पर्याप्त हो सकता है। कशेरुकी जीवों में, रोबो 1 और रोबो 2 फर्श प्लेट पर व्यक्त स्लिट लिगेंड से प्रतिकर्षण की मध्यस्थता करने के लिए एक साथ काम करते हैं, जबकि रोबो 3/रिग-1 में विपरीत गतिविधि होती है, और मध्य रेखा के प्रति आकर्षण को बढ़ावा देने के लिए कार्य करता है (सबसे अधिक संभावना है कि अन्य दो रोबो रिसेप्टर्स को एक अज्ञात तंत्र के माध्यम से बाधित करके)। तीनों रोबोट या तीनों स्लिट्स की कमी वाले चूहे ड्रोसोफिला स्लिट उत्परिवर्ती के समान एक फेनोटाइप प्रदर्शित करते हैं। एक्सोनल और डेंड्राइटिक शाखाओं स्लिट 2 और स्लिट 1 को तंत्रिका परिपथ की स्थापना या पुनर्निर्माण के दौरान अक्षतन्तु संपार्श्विक गठन के संभावित सकारात्मक नियामकों के रूप में कार्य करने के लिए दिखाया गया है। वास्तव में स्लिट2-एन, स्लिट2 का एक एन-टर्मिनल टुकड़ा, डोरसल रूट गैंग्लियन (डी. आर. जी.) विस्तार और शाखाओं को प्रेरित करने के लिए दिखाया गया है, जबकि पूर्ण लंबाई स्लिट2 इस प्रभाव का विरोध करता है। केंद्रीय त्रिकोणीय संवेदी अक्षतंतुओं में, हालांकि, पूर्ण लंबाई स्लिट 2, सेमाफोरिन रिसेप्टर प्लेक्सिन-ए 4 के साथ बातचीत के माध्यम से अक्षतंतु शाखाओं को नियंत्रित करता है। इस प्रक्रिया में स्लिट और रोबो के बीच बातचीत स्पष्ट नहीं है, लेकिन डी. आर. जी. एक्सप्रेस रोबो 2 और ट्राइजेमिनल अक्षतंतु रोबो 1-2 को व्यक्त करते हैं। स्लिट-रोबो इंटरैक्शन अत्यधिक रूप से शामिल हैं, हालांकि, कॉर्टिकल न्यूरॉन्स के डेंड्राइटिक विकास में स्लिट 1 के संपर्क में आने से डेंड्राइटिक वृद्धि और शाखाओं में वृद्धि होती है, जबकि स्लिट-रोबो इंटरैक्शन का अवरोध डेंड्राइटिक शाखाओं को कम करता है। स्लिट-रोबो द्वारा स्थलाकृतिक अनुमान अक्षतंतु लक्ष्यीकरण अक्षतन्तुओं के स्थलाकृतिक अनुमानों के संगठन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जो सोमाटोसेंसरी ग्रहणशील क्षेत्रों के अनुरूप हैं। ड्रोसोफिला दृश्य प्रणाली में, स्लिट और रोबो लैमैना और लोबुला कोशिकाओं के मिश्रण को रोकते हैं। ड्रोसोफिला घ्राण न्यूरॉन्स पर रोबो रिसेप्टर्स की परिवर्तनीय अभिव्यक्ति घ्राण लोब में अक्षतंतु संगठन को नियंत्रित करती है। कशेरुकी जीवों में, स्लिट 1 सहायक घ्राण बल्ब (ए. ओ. बी.) के लिए वोमेरोनासल अंग (वी. एन. ओ.) अक्षतंतु लक्ष्यीकरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। 2009 में, ड्रोसोफिला में स्लिट-रोबो और नेट्रिन-फ्रैज़ल्ड सिग्नलिंग के संयोजन को मायोटोपिक मानचित्रों की स्थापना को नियंत्रित करने के लिए दिखाया गया था, जो मांसपेशियों के क्षेत्र में मोटरन्यूरॉन डेंड्राइट के अंतर्भाग का वर्णन करते हैं। कोशिका प्रवास स्लिट-रोबो को न्यूरॉन्स और ग्लिया, ल्यूकोसाइट्स और एंडोथेलियल कोशिकाओं के प्रवास को प्रभावित करने के लिए दिखाया गया है। स्लिट 1 और स्लिट 2 सेप्टम और कोरॉइड प्लेक्सस की प्रतिकारक गतिविधि में मध्यस्थता करते हैं जो रोस्ट्रल माइग्रेटरी स्ट्रीम (आरएमएस) पर सबवेंट्रिकुलर ज़ोन (एसवीजेड) की अविभाजित कोशिकाओं के घ्राण बल्ब में प्रवास को उन्मुख करते हैं, जहां वे घ्राण न्यूरॉन्स में अंतर करते हैं। इस प्रणाली में रोबो संकेत का योगदान स्पष्ट नहीं है, लेकिन यह ज्ञात है कि प्रवास करने वाले न्यूरोब्लास्ट रोबो 2 और रोबो 3 एमआरएनए को व्यक्त करते हैं। माउस परिधीय श्रवण प्रणाली के विकास के दौरान, स्लिट/रोबो सिग्नलिंग सर्पिल गैन्ग्लिया न्यूरॉन्स पर एक प्रतिबंध बल लगाता है ताकि सही सर्पिल गैन्ग्लिया-कोक्लियर बाल कोशिकाओं के लिए उनकी सटीक स्थिति सुनिश्चित की जा सके। रोग कैंसर और संवहनी रोग में प्रभाव रोबो 1 का निषेध, जो ट्यूमर एंडोथेलियल कोशिकाओं में वॉन विलेब्रांड कारक के साथ कोलोकलाइज़ होता है, सूक्ष्म-वाहिका घनत्व और घातक मेलेनोमा के ट्यूमर द्रव्यमान को कम करता है। स्लिट 2 को इस प्रभाव की मध्यस्थता करने के लिए जाना जाता है। रोबो 4, जिसे जादू गोल चक्कर के रूप में भी जाना जाता है, एक एंडोथेलियल विशिष्ट रोबो है, जो स्लिट 2 को बांधने पर, एस. आर. सी. परिवार किनेज़ सक्रियण को अवरुद्ध करता है, जिससे वी. ई. जी. एफ.-165-प्रेरित प्रवास और विवो में विट्रो और संवहनी रिसाव में पारगम्यता को रोकता है। इससे पता चलता है कि संयुक्त वी. ई. जी. एफ./स्लिट2 उपचार दिल के दौरे या स्ट्रोक के बाद ट्यूमर एंजियोजेनेसिस और संवहनी रिसाव या शोफ को रोकने में उपयोगी हो सकते हैं। प्रगतिशील स्कोलियोसिस के साथ क्षैतिज टकटकी पक्षाघात होमोजाइगस रोबो 3 उत्परिवर्तन प्रगतिशील स्कोलियोसिस के साथ विशिष्ट नेत्र रोग संबंधी क्षैतिज टकटकी पक्षाघात से जुड़े हुए हैं, जो ऑक्युलोमोटर समस्याओं और अंतःस्रावी में सामान्य गड़बड़ी की विशेषता है। डिस्लेक्सिया रोबो 1 को डिस्लेक्सिया के लिए 14 अलग-अलग उम्मीदवार जीनों में से एक के रूप में फंसाया गया है, और 10 में से एक जो न्यूरोनल माइग्रेशन और न्यूराइट आउटग्रोथ में शामिल एक सैद्धांतिक आणविक नेटवर्क में फिट बैठता है। स्लिट2 के नेटवर्क में एक भूमिका निभाने की भविष्यवाणी की गई है। संदर्भ आगे पढ़ने के लिए कोशिका संकेत विकासात्मक तंत्रिका विज्ञान स्लिट प्रोटीन