Cingulin-like protein 1
सिंगुलिन जैसे प्रोटीन 1, जिसे पैरासिंगुलिन या जंक्शन-एसोसिएटेड-कॉइल्ड-कॉइल प्रोटीन (जे. ए. सी. ओ. पी.) के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रोटीन है जिसे सी. जी. एन. एल. 1 जीन द्वारा कूटबद्ध किया जाता है। पैरासिंगुलिन पॉलीपेप्टाइड में एक गोलाकार एन-टर्मिनल "हेड" डोमेन और एक α-हेलिकल सी-टर्मिनल डोमेन होता है जिसे एक कुंडलित-कुंडल डिमर बनाने के लिए माना जाता है। पेरासिंगुलिन सिंगुलिन का एक पैरालॉग है जो संभवतः जीन डुप्लिकेशन से उत्पन्न हुआ है। सी. जी. एन. एल. 1 जीन विभिन्न कशेरुकी प्रजातियों के बीच संरक्षित है और अब तक अकशेरुकी जीवों में इसकी पहचान नहीं की गई है। समविज्ञान खोज इस बात पर प्रकाश डालती है कि रॉड टेल अनुक्रमों में पेरासिंगुलिन और सिंगुलिन की 39 प्रतिशत पहचान होती है। उनके पास अपने एन-टर्मिनस "हेड" डोमेन में दो अत्यधिक समरूप क्षेत्र भी हैं जिनमें ज़िम क्षेत्र (ZO-1 इंटरैक्शन मोटिफ) शामिल है। सिंगुलिन नाम की व्युत्पत्ति लैटिन "सिन्जेरे" से आई है जिसका अर्थ है "चारों ओर एक बेल्ट बनाना"। दोनों, सिंगुलिन और पैरासिंगुलिन तंग जंक्शनों (टीजे) के साइटोप्लाज्मिक चेहरे में स्थानीयकृत हैं। उपसर्ग "पैरा" "पैरालॉग" को संदर्भित करता है। हालांकि, इम्यूनोइलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी इंगित करती है कि पेरासिंगुलिन न केवल टीजे में बल्कि ऊतक के प्रकार के आधार पर फॉलोअर्स जंक्शन (ए. जे.) में भी स्थानीयकृत है। टीजे और एजे मिलकर कशेरुकी उपकला कोशिकाओं के एपिकल जंक्शनल कॉम्प्लेक्स (एजेसी) का निर्माण करते हैं। इस परिसर में मौजूद प्रोटीन कई कोशिकीय प्रक्रियाओं में एक भूमिका निभाते हैं, अर्थात, उपकला के आसंजन और बाधा कार्य, साइटोस्केलेटन के संगठन और गतिशीलता के साथ-साथ रो-जी. टी. पी. एस. परिवार के विनियमन में। डिस्कवरी सी. जी. एन. एल. 1 की खोज मूल रूप से 1997 में एपिथेलियल और एंडोथेलियल कोशिका-कोशिका जंक्शनों पर स्थानीयकृत 155 के. डी. ए. प्रोटीन के रूप में की गई थी, जिसमें चिक लीवर से प्लाज्मा झिल्ली अंश में समृद्ध कोशिका-कोशिका जंक्शन के साथ टीकाकरण के माध्यम से उत्पादित एक नए मोनोक्लोनल एंटीबॉडी का उपयोग किया गया था। इसके बाद, सी. जी. एन. एल. 1 जीन की क्लोनिंग और अनुक्रमण ने सिंगुलिन के साथ समानता की पहचान की। इम्यूनोफ्लोरेसेंस और इम्यूनोइलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा एपिथेलियल और एंडोथेलियल ऊतकों में स्थानीयकरण पैरासिंगुलिन को स्थानीयकृत किया गया है। यह उपकला कोशिकाओं के जंक्शनों पर, कोशिका ऊतक के आधार पर तंग जंक्शनों और अनुयायियों के जंक्शनों दोनों पर स्थानीयकृत होता हैः गुर्दे के ऊतकों में, पेरासिंगुलिन टीजेएस और एजेएस दोनों पर स्थानीयकृत होता है। यकृत ऊतक में, इम्यूनोफ्लोरेसेंस प्रयोग जंक्शनल और एपिकल स्थानीयकरण दिखाते हैं, जबकि इम्यूनोइलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी एक विशेष टीजे स्थानीयकरण दिखाती है। आंतों के ऊतकों में, पेरासिंगुलिन कोशिकाओं के बेसल क्षेत्र में गैर-जंक्शनल एक्टिन तंतुओं से जुड़ा होता है। कल्चर्ड फाइब्रोब्लास्ट्स में, जब एक्सोजेनस पैरासिंगुलिन व्यक्त किया जाता है तो फाइब्रोब्लास्ट्स में एक्टिन तनाव तंतुओं के साथ पैरासिंगुलिन का एक गैर-संयुग्म स्थानीयकरण भी देखा गया है। पैरासिंगुलिन कुछ ऊतकों में गैर-संयुग्म स्थलों में भी पाया जा सकता है, उदाहरण के लिए कोशिका द्रव्य में और कोशिकाओं के आधार पर। अंत में, पृथक कोशिकाओं में, पेरासिंगुलिन को कोशिका परिधि में स्थानीयकृत किया जाता है, सिंगुलिन और जेडओ-1 के विपरीत और प्रवासी कोशिकाओं के प्रमुख किनारों में पाया गया था। संरचना और अंतःक्रिया मानव पेरासिंगुलिन 1302 एमिनो एसिड से बना है जिसका अनुमानित आणविक भार 148 केडीए है। अनुक्रम समानता खोजों से पता चलता है कि पैरासिंगुलिन सिंगुलिन के समान है और इसमें तीन प्रमुख संरचनात्मक डोमेन शामिल हैंः एक गोलाकार सिर (अवशेष 1-598), एक केंद्रीय कुंडलित-कुंडल छड़ डोमेन (अवशेष 599-1262) और इसके सी-टर्मिनस (अवशेष 1263-1302) पर एक छोटा गोलाकार पूंछ डोमेन। यह भी भविष्यवाणी की गई है कि यह प्रोटीन अपने कुंडलित-कुंडल छड़ क्षेत्र के माध्यम से एक डिमर बनाता है। उपकला कोशिकाओं में स्थानांतरित होने पर सिर और छड़-पूंछ दोनों क्षेत्र उपकला तंग जंक्शनों के साथ जुड़ते हैं। इसके अतिरिक्त, हेड डोमेन रॉड डोमेन से स्वतंत्र रूप से एक्टिन फिलामेंट्स के साथ बातचीत करता है, हालांकि संबंध तब स्थिर होता है जब हेड पूर्ण-लंबाई अणु का हिस्सा होता है। इसके होमोलॉग सिंगुलिन के रूप में, पैरासिंगुलिन के प्रमुख क्षेत्र में एक ZO-1 इंटरैक्टिंग मोटिफ (ZIM) होता है जो ZO-1 के माध्यम से तंग जंक्शनों पर इसकी जंक्शनल भर्ती में शामिल होता है। इसके अलावा, हेड डोमेन पी. एल. ई. के. एच. ए. 7 के साथ अंतःक्रिया करता है, जो उपकला कोशिकाओं के जोनुला एडहेरेन्स में मौजूद एक प्रोटीन है, और यह अंतःक्रिया सी. जी. एन. एल. 1 भर्ती के लिए अनुयायियों के जंक्शनों के लिए महत्वपूर्ण है। इसके अलावा पैरासिंगुलिन रो जीईएफ जीईएफ-एच1, रेस1 जीईएफ टियाम1 टियाम1 के साथ अंतःक्रिया करता है, और यह सीडी2एपी और एसएच3बीपी1 के साथ एक परिसर बनाता है। एपिकल जंक्शनल कॉम्प्लेक्स के साथ पैरासिंगुलिन का जुड़ाव एक अत्यधिक गतिशील प्रक्रिया है, और इसके लिए माइक्रोट्यूबुल और एक्टिन साइटोस्केलेटन दोनों की अखंडता की आवश्यकता होती है। पैरासिंगुलिन सिंगुलिन और पी. एल. ई. के. एच. ए. 7 (जैसा कि एक खमीर दो-संकर स्क्रीन द्वारा प्रकट किया गया है) के साथ-साथ जेड. ओ.-1 के साथ अंतःक्रिया करता है, यह बाद वाला ज़िम क्षेत्र के माध्यम से होता है। जे. ए. सी. ओ. पी. को टी. जे. में जेड. ओ.-1 (टी. जे. से जुड़े प्लाक प्रोटीन, झिल्ली से जुड़े ग्वानिलेट किनेज परिवार से संबंधित) के साथ बातचीत के माध्यम से भर्ती किया जाता है, लेकिन पी. एल. ई. के. एच. ए. 7 के साथ एन-टर्मिनस हेड की बातचीत के माध्यम से ए. जे. में भर्ती किया जाता है। सिंगुलिन के विपरीत, पैरासिंगुलिन विभिन्न प्रकार की संवर्धन कोशिकाओं में एक्टिन फिलामेंट्स के साथ जुड़ता है और एपिकल जंक्शनल कॉम्प्लेक्स में इसका स्थानीयकरण माइक्रोट्यूबुल दवा नोकोडाज़ोल के साथ उपचार द्वारा बाधित होता है। पेरासिंगुलिन कोशिका-कोशिका जंक्शन के गठन के दौरान उपकला जंक्शन में अपने संबंधित जी. ई. एफ. (ग्वानीन न्यूक्लियोटाइड विनिमय कारक), जी. ई. एफ.-एच. 1, टियाम 1 और जी. ए. पी. के साथ बातचीत करके रो परिवार जी. टी. पी. एस. जैसे आर. ओ. ए., आर. ए. सी. 1 और सी. डी. सी. 42 की गतिविधि को नियंत्रित करता है। इन जी. टी. पी. एस. का विनियमन कोशिका विकास, काइनेस और साइटोस्केलेटल संगठन के सक्रियण के लिए महत्वपूर्ण है। फंक्शन पैरासिंगुलिन के फंक्शन का अध्ययन मुख्य रूप से नॉकडाउन दृष्टिकोण का उपयोग करके किया गया है। पेरासिंगुलिन स्थानीय रूप से एपिकल जंक्शनल क्षेत्र में रो जीटीपेसेस परिवार के कुछ सदस्यों की गतिविधि को नियंत्रित करता है, इस प्रकार जंक्शन असेंबली और रखरखाव में भाग लेता है। संवर्धित गुर्दे की कोशिकाओं (एम. डी. सी. के.) में एस. एच. आर. एन. ए. द्वारा पैरासिंगुलिन की कमी से तंग या अनुयायी जंक्शन संगठन में कोई बदलाव नहीं होता है। हालांकि, यह तंग जंक्शन प्रोटीन ZO-3 और क्लाउडीन-2 को एन्कोडिंग करने वाले mRNA के स्तर में वृद्धि करता है, साथ ही ZO-3 प्रोटीन के स्तर में वृद्धि करता है, जबकि जब सिंगुलिन की कमी के साथ जोड़ा जाता है, तो यह इन प्रोटीनों की अभिव्यक्ति में कमी का कारण बनता है। पेरासिंगुलिन जंक्शन असेंबली के प्रारंभिक चरण में भी एक भूमिका निभाता है। वास्तव में, "कैल्शियम स्विच" के प्रयोगात्मक मॉडल में इसकी कमी, जो कैल्शियम-निर्भर जंक्शन गठन के अध्ययन की अनुमति देती है, विलंबित तंग जंक्शन असेंबली का कारण बनती है, जो Rac1 GTPase गतिविधि में कमी के साथ संबंधित है। प्रोटीन का रॉड डोमेन जंक्शन असेंबली के इस Rac1-निर्भर विनियमन में गंभीर रूप से शामिल है, क्योंकि इसकी अति अभिव्यक्ति पैरासिंगुलिन की कमी के प्रभाव की नकल करती है; वैसे, यह भी बताता है कि हेड डोमेन किसी तरह पूर्ण लंबाई वाले प्रोटीन के भीतर अपनी कार्रवाई को रोकता है। फेनोटाइप को जी. ई. एफ. टियाम1 की अत्यधिक अभिव्यक्ति द्वारा संचालित रेस1 गतिविधि में वृद्धि से बचाया जा सकता है, लेकिन आर. एच. ओ. ए गतिविधि में वृद्धि से नहीं। वास्तव में, पेरासिंगुलिन टियाम1 के साथ अंतःक्रिया कर सकता है और इस प्रकार जंक्शन में टियाम1 की भर्ती कर सकता है, जिससे रेस1 के स्थानीय सक्रियण की अनुमति मिलती है, दोनों पेरासिंगुलिन की कमी और अति अभिव्यक्ति प्रयोगों से यह भी निष्कर्ष निकला कि यह एसएच3बीपी1 के साथ भी अंतःक्रिया करता है और भर्ती करता है, जो एक्टिन-संचालित झिल्ली पुनर्निर्माण को नियंत्रित करके फिलामेंटस एक्टिन-कैपिंग प्रोटीन कैपजेड के सहयोग से उपकला जंक्शन निर्माण में शामिल रो जीटीपेसेस सीडीसी42 और रेस1 का एक निष्क्रियकर्ता है। पैरासिंगुलिन इस प्रकार वास्तव में एपिकल जंक्शनल क्षेत्र में रो जीटीपेज नियामकों के लिए एक अनुकूलनकर्ता के रूप में कार्य करता है, और संभवतः अन्य सेलुलर साइटों पर, इसके अतिरिक्त-जंक्शनल स्थानीयकरण के कारण। इसके अलावा, सिंगुलिन और पैरासिंगुलिन में समान गतिशीलता होती है, आंशिक रूप से अतिव्यापी उपकोशिकीय स्थानीयकरण, और एक्टिन और माइक्रोट्यूबुल साइटोस्केलेटन के साथ अलग-अलग बातचीत होती है। होमोलॉग सी. जी. एन. एल. 1 जीन चिम्पांजी, रीसस बंदर, कुत्ता, गाय, चूहा, चूहा, मुर्गी और ज़ेबराफिश में संरक्षित है। सिंगुलिन-जैसे 1 और सिंगुलिन अनुक्रम और डोमेन संगठन में अच्छी मात्रा में समानता वाले समरूप प्रोटीन हैं। सी. जी. एन. एल. 1 के माउस होमोलॉग को जे. ए. सी. ओ. पी. (जंक्शन-संबंधित कुंडलित-कुंडल प्रोटीन) नामित किया गया है। जे. ए. सी. ओ. पी. को उपकला कोशिकाओं में संयुग्म परिसर और फाइब्रोब्लास्ट में कोशिका-कोशिका संपर्कों में भर्ती किया जाता है। यह सुझाव दिया गया है कि जे. ए. सी. ओ. पी. कोशिकाओं के भीतर एक्टिन-आधारित साइटोस्केलेटन के लिए कोशिका-कोशिका संपर्कों को लंगर डालने में शामिल है। रोग पैरासिंगुलिन को अब तक दो बीमारियों में फंसाया गया हैः एरोमाटेस अतिरिक्त सिंड्रोमः हेटेरोजाइगस गुणसूत्र व्युत्क्रम एक गुप्त एरोमाटेस प्रमोटर को एक स्थिति में लाता है जिसमें सी. जी. एन. एल. 1 प्रमोटर का एक हिस्सा होता है जो साइटोक्रोम पी450, परिवार 19, उप-परिवार ए, पॉलीपेप्टाइड 1 (सी. वाई. पी. 19ए1) जीन के कोडिंग क्षेत्र के 5-प्राइम में तुरंत आता है। सिज़ोफ्रेनियाः सी. जी. एन. एल. 1 लोकस उन तीन स्थानों में से एक है जो 1p36.33 पर दोहराव के माध्यम से सिज़ोफ्रेनिया की बढ़ती संवेदनशीलता में शामिल होने की सूचना दी गई है। संदर्भ बाहरी लिंक सी. जी. एन. एल. 1 प्रोटीन, यू. एस. नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसिन मेडिकल सब्जेक्ट हेडिंग्स (एम. ई. एस. एच.) में मानव