Nucleoporin
न्यूक्लियोपोरिन प्रोटीन का एक परिवार है जो परमाणु छिद्र परिसर (एन. पी. सी.) के घटक निर्माण खंड हैं। परमाणु छिद्र परिसर उन स्थानों पर परमाणु लिफाफे में अंतर्निहित एक विशाल संरचना है जहां आंतरिक और बाहरी परमाणु झिल्ली संलयन होती है, जो एक प्रवेश द्वार बनाती है जो कोशिका नाभिक और कोशिका द्रव्य के बीच मैक्रोमोलेक्यूल्स के प्रवाह को नियंत्रित करती है। नाभिकीय छिद्र नाभिकीय आवरण के पार अणुओं के निष्क्रिय और सुविधाजनक परिवहन को सक्षम बनाते हैं। न्यूक्लियोपोरिन, लगभग 30 प्रोटीनों का एक परिवार, यूकेरियोटिक कोशिकाओं में परमाणु छिद्र परिसर के मुख्य घटक हैं। न्यूक्लियोपोरिन 62 इस परिवार का सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला सदस्य है। न्यूक्लियोपोरिन बहुत उच्च दर पर परमाणु लिफाफे में अणुओं को ले जाने में सक्षम होते हैं। एक एकल एनपीसी हर मिनट परमाणु लिफाफे में 60,000 प्रोटीन अणुओं को ले जाने में सक्षम है। संरचना न्यूक्लियोपोरिन एक परमाणु छिद्र परिसर बनाने के लिए एकत्रित होते हैं, एक अष्टकोणीय वलय जो परमाणु लिफाफे को पार करता है। रिंग में आठ मचान उप-परिसर होते हैं, जिसमें सी. ओ. पी. आई. आई. जैसी कोटिंग सैंडविच की दो संरचनात्मक परतें होती हैं, जो कुछ प्रोटीनों को छिद्र में बांधती हैं। साइटोप्लाज्म से लेकर न्यूक्लियोप्लाज्म तक, रिंग कॉम्प्लेक्स की तीन परतों को क्रमशः साइटोप्लाज्म, इनर पोर और न्यूक्लियोप्लाज्म रिंग कहा जाता है। प्रोटीन के विभिन्न समूह किसी भी रिंग पर संबद्ध होते हैं, और कुछ ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन लिपिड द्विस्तरीय में असेंबली को लंगर डालते हैं। एक मचान उप-परिसर में, कोशिका द्रव्य और न्यूक्लियोप्लाज्म रिंग दोनों वाई-परिसरों से बने होते हैं, एक प्रोटीन परिसर जो दूसरों के बीच, एनयूपी133 और एनयूपी107 से बना होता है। आठ मचानों में से प्रत्येक के प्रत्येक छोर पर दो वाई-परिसर होते हैं, जो प्रति छिद्र 32 परिसरों तक जोड़ते हैं। वाई-कॉम्प्लेक्स के साथ एक परमाणु छिद्र की झिल्ली वक्रता के संबंध को सीओपीआईआई लेपित पुटिका के उभरते गठन के अनुरूप देखा जा सकता है। आंतरिक छिद्र को अस्तर करने वाले प्रोटीन एन. यू. पी. 62 कॉम्प्लेक्स बनाते हैं। न्यूक्लियोप्लाज्म पक्ष पर, रिंग से जुड़े अतिरिक्त प्रोटीन "न्यूक्लियर बास्केट" का निर्माण करते हैं, जो न्यूक्लियोपोरिन को न्यूक्लियर लैमिना और यहां तक कि जीनोम के विशिष्ट हिस्सों तक ले जाने में सक्षम है। कोशिका-द्रव्य का अंत कम विस्तृत होता है, जिसमें आठ तंतु कोशिका-द्रव्य में प्रक्षेपित होते हैं। ऐसा लगता है कि परमाणु आयात में उनकी कोई भूमिका नहीं है। कुछ न्यूक्लियोपोरिन में एफ. जी. रिपीट होता है। फेनिललैनिन और ग्लाइसिन के नाम पर नामित, एफ. जी. रिपीट्स छोटे हाइड्रोफोबिक खंड हैं जो हाइड्रोफिलिक एमिनो एसिड के लंबे हिस्सों को तोड़ते हैं। ये लचीले भाग एक निश्चित संरचना के बिना अनफोल्ड या अव्यवस्थित खंड बनाते हैं। वे श्रृंखलाओं का एक द्रव्यमान बनाते हैं जो छोटे अणुओं को फैलाने की अनुमति देते हैं, लेकिन बड़े हाइड्रोफिलिक मैक्रोमोलेक्यूल्स को बाहर करते हैं। ये बड़े अणु केवल एक परमाणु छिद्र को पार करने में सक्षम होते हैं यदि वे एक संकेत अणु के साथ होते हैं जो अस्थायी रूप से एक न्यूक्लियोपोरिन के एफजी पुनरावृत्ति खंड के साथ बातचीत करता है। एफ. जी. न्यूक्लियोपोरिन में एक गोलाकार भाग भी होता है जो परमाणु छिद्र परिसर से लगाव के लिए एक लंगर के रूप में कार्य करता है। झिल्ली न्यूक्लियोपोरिन मचान और परमाणु झिल्ली दोनों के साथ जुड़ते हैं। उनमें से कुछ, जैसे जी. पी. 210, पूरी झिल्ली को पार करते हैं, अन्य (जैसे एन. यू. पी. 98) अस्तर के लिए संरचनात्मक भागों के साथ-साथ उन हिस्सों के साथ नाखूनों की तरह काम करते हैं जो झिल्ली में घुसते हैं। एन. यू. पी. 98 को पहले एक एफ. जी. न्यूक्लियोपोरिन माना जाता था, जब तक कि यह प्रदर्शित नहीं किया गया कि इसमें "एफ. जी". में एक कुंडलित-कुंडलिका तह है। न्यूक्लियोपोरिन को एक दूसरे के साथ विभिन्न उप-संकुल बनाने के लिए दिखाया गया है। इन परिसरों में से सबसे आम एनयूपी62 परिसर है, जो एनयूपी62, एनयूपी58, एनयूपी54 और एनयूपी45 से बना एक संयोजन है। इस तरह के कॉम्प्लेक्स का एक और उदाहरण वाई (एनयूपी 107-160) कॉम्प्लेक्स है, जो कई अलग-अलग न्यूक्लियोपोरिन से बना है। एन. यू. पी. 107-160 परिसर को काइनेटोकोर के लिए स्थानीयकृत किया गया है और माइटोसिस में एक भूमिका निभाता है। विकास कई संरचनात्मक न्यूक्लियोपोरिन में सोलेनोइड प्रोटीन डोमेन होते हैं, जिसमें दोहराव होते हैं जिन्हें थोक निर्माण खंडों के रूप में एक साथ रखा जा सकता है। डब्ल्यू. डी. 40 रिपीट्स के समान बीटा-प्रोपेलर डोमेन हैं, और अधिक दिलचस्प रूप से, अद्वितीय प्रकार के अल्फा सोलेनोइड (हेलिक्स के बंडल) रिपीट करते हैं जो अपने स्वयं के एक वर्ग, पैतृक कोटोमर तत्वों (एसीई) का निर्माण करते हैं। आज तक, एसीई के दो वर्गों की पहचान की गई है। एसीई1 एक 28-हेलिक्स डोमेन है जो कई मचान न्यूक्लियोप्रोटीन के साथ-साथ सीओपीआईआई के एक घटक एसईसी31 में पाया जाता है। एसीई2, इन्फोबॉक्स में दिखाया गया है, जो खमीर न्यूप157/न्यूप170 (मानव न्यूप155) और न्यूप133 में पाया जाता है। दोनों ही मामलों में, साझा क्षेत्र, जैसा कि उनके नाम से पता चलता है, न्यूक्लियोप्रोटीन के भीतर और न्यूक्लियोप्रोटीन और कोटामर दोनों के बीच एक साझा वंश का संकेत देते हैं। सभी जीवित यूकेरियोट्स एन. पी. सी. के कई महत्वपूर्ण घटकों को साझा करते हैं, जो दर्शाता है कि उनके सामान्य पूर्वज में एक पूर्ण परिसर मौजूद है। कार्य न्यूक्लियोपोरिन यूकेरियोट्स में कोशिका नाभिक और कोशिका द्रव्य के बीच मैक्रोमोलेक्यूल्स के परिवहन में मध्यस्थता करते हैं। न्यूक्लियोपोरिन परिवार के कुछ सदस्य परमाणु छिद्र परिसर के संरचनात्मक मचान का निर्माण करते हैं। हालांकि, न्यूक्लियोपोरिन मुख्य रूप से कैरिओफेरिन के रूप में जाने जाने वाले परिवहन अणुओं के साथ बातचीत करके कार्य करते हैं। ये कैरिओफ़ेरिन्स न्यूक्लियोपोरिन के साथ अंतःक्रिया करते हैं जिसमें अमीनो एसिड फिनाइललैनिन (एफ) और ग्लाइसिन (जी) (एफजी रिपीट्स) के दोहराए जाने वाले अनुक्रम होते हैं। ऐसा करने में, कैरिओफेरिन अपने माल को परमाणु लिफाफे के पार ले जाने में सक्षम होते हैं। न्यूक्लियोपोरिन की आवश्यकता केवल 40 केडीए से ऊपर के बड़े हाइड्रोफिलिक अणुओं के परिवहन के लिए होती है, क्योंकि छोटे अणु निष्क्रिय प्रसार के माध्यम से परमाणु छिद्रों से गुजरते हैं। न्यूक्लियोपोरिन प्रतिलेखन के बाद नाभिक से कोशिका द्रव्य तक एम. आर. एन. ए. के परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उनके कार्य के आधार पर, कुछ न्यूक्लियोपोरिन परमाणु छिद्र परिसर के साइटोसोलिक या न्यूक्लियोप्लाज्मिक पक्ष में स्थानीयकृत होते हैं। अन्य न्यूक्लियोपोरिन दोनों तरफ पाए जा सकते हैं। हाल ही में यह दिखाया गया है कि एफ. जी. न्यूक्लियोपोरिन में विशिष्ट विकासवादी संरक्षित विशेषताएं होती हैं जो उनके अनुक्रमों में कूटबद्ध होती हैं जो इस बात की अंतर्दृष्टि प्रदान करती हैं कि वे परमाणु छिद्र परिसर के माध्यम से अणुओं के परिवहन को कैसे नियंत्रित करते हैं। परिवहन तंत्र न्यूक्लियोपोरिन वाहक अणु कैरियोफेरिन के साथ बातचीत के माध्यम से परमाणु लिफाफे के माध्यम से मैक्रोमोलेक्यूल्स के परिवहन को नियंत्रित करता है। कैरिओफ़ेरिन्स अपने कार्गो से जुड़ेंगे, और न्यूक्लियोपोरिन में एफ. जी. रिपीट्स के साथ प्रतिवर्ती रूप से बातचीत करेंगे। कैरियोफेरिन और उनके माल को एफ. जी. दोहराव के बीच तब तक पारित किया जाता है जब तक कि वे अपने सांद्रता प्रवणता को नीचे और परमाणु छिद्र परिसर के माध्यम से फैल नहीं जाते। कैरियोफेरिन एक आयातक (प्रोटीन को नाभिक में ले जाने वाला) या एक निर्यातक (प्रोटीन को नाभिक से बाहर ले जाने वाला) के रूप में काम कर सकता है। कैरियोफेरिन द्वारा अपने माल की रिहाई एक जी प्रोटीन, रान द्वारा संचालित होती है। रन इतना छोटा है कि यह न्यूक्लियोपोरिन के साथ बातचीत किए बिना अपने सांद्रता प्रवणता के नीचे परमाणु छिद्रों के माध्यम से फैल सकता है। रन या तो जी. टी. पी. या जी. डी. पी. से बंधेगा और अपने कार्गो के लिए एक कैरिओफेरिन की आत्मीयता को बदलने की क्षमता रखता है। नाभिक के अंदर, आर. ए. एन. जी. टी. पी. एक आयातित कैरिओफेरिन की संरचना को बदलने का कारण बनता है, जिससे इसके माल को छोड़ा जा सकता है। आर. ए. एन. जी. टी. पी. कैरियोफेरिन के निर्यात से भी जुड़ सकता है और परमाणु छिद्र से गुजर सकता है। एक बार जब यह साइटोसोल तक पहुँच जाता है, तो आर. ए. एन. जी. टी. पी. को आर. ए. एन. जी. डी. पी. में हाइड्रोलाइज किया जा सकता है, जिससे निर्यात के माल को छोड़ा जा सकता है। पैथोलॉजी कई बीमारियों को न्यूक्लियोपोरिन के रोगों से जोड़ा गया है, विशेष रूप से मधुमेह, प्राथमिक पित्त सिरोसिस, पार्किंसंस रोग और अल्जाइमर रोग। विभिन्न न्यूक्लियोपोरिन के लिए कूटबद्ध जीन की अत्यधिक अभिव्यक्ति भी कैंसरयुक्त ट्यूमर के गठन से संबंधित पाई गई है। न्यूक्लियोपोरिन को ग्लूकोज सांद्रता परिवर्तनों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील दिखाया गया है। इसलिए, मधुमेह से प्रभावित व्यक्ति अक्सर न्यूक्लियोपोरिन, विशेष रूप से न्यूक्लियोपोरिन 62 के ग्लाइकोसिलेशन में वृद्धि प्रदर्शित करते हैं। ऑटोइम्यून स्थितियाँ जैसे कि एंटी-पी62 एंटीबॉडी, जो पी62 कॉम्प्लेक्स को रोकती हैं, प्राथमिक पित्त सिरोसिस से जुड़ी होती हैं जो यकृत के पित्त नलिकाओं को नष्ट कर देती हैं। पी62 कॉम्प्लेक्स के उत्पादन में कमी कई न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के लिए आम है। ऑक्सीकरण द्वारा पी62 प्रवर्तक का संशोधन अन्य न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों के बीच अल्जाइमर रोग, हंटिंगटन रोग और पार्किंसंस रोग के साथ सहसंबद्ध है। एन. यू. पी. 88 जीन की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति, जो न्यूक्लियोपोरिन 88 के लिए कूटबद्ध है, आमतौर पर पूर्व-कैंसरयुक्त डिस्प्लेसिया और घातक नियोप्लाज्म में पाई जाती है। न्यूक्लियोपोरिन प्रोटीन अलाडिन परमाणु छिद्र परिसर का एक घटक है। अलाडिन जीन में उत्परिवर्तन ट्रिपल-ए सिंड्रोम के लिए जिम्मेदार हैं, जो एक ऑटोसोमल रिसेसिव न्यूरोएंडोक्राइनोलॉजिकल रोग है। उत्परिवर्ती अलादीन नाभिकीय प्रोटीन आयात की चयनात्मक विफलता और ऑक्सीडेटिव तनाव के प्रति अतिसंवेदनशीलता का कारण बनता है। डी. एन. ए. मरम्मत प्रोटीन एप्रैटैक्सिन और डी. एन. ए. लाइगेज I का आयात चुनिंदा रूप से कम हो जाता है, और यह कोशिका के डी. एन. ए. की ऑक्सीडेटिव तनाव प्रेरित क्षति के प्रति भेद्यता को बढ़ा सकता है जो कोशिका की मृत्यु को ट्रिगर करता है। उदाहरण प्रत्येक न्यूक्लियोपोरिन का नाम उसके आणविक भार (किलो डाल्टन में) के अनुसार रखा जाता है। न्यूक्लियोपोरिन परिवार में प्रोटीन के कई उदाहरण नीचे दिए गए हैंः एनयूपी35, एनयूपी37, एनयूपी43, एनयूपी50 एनयूपी54, एनयूपी62, एनयूपी85, एनयूपी88, एनयूपी93, एनयूपी98 एनयूपी107, एनयूपी133, एनयूपी153, एनयूपी155, एनयूपी160, एनयूपी188 एनयूपी205, एनयूपी210, एनयूपी214 संदर्भ बाहरी लिंक न्यूक्लियोपोरिन (इंटरप्रो खोज) प्रोटीन परिवार परमाणु छिद्र परिसर