GroEL
जी. ओ. ई. एल. एक प्रोटीन है जो आणविक चैपरोन्स के चैपेरोनिन परिवार से संबंधित है, और कई बैक्टीरिया में पाया जाता है। यह कई प्रोटीनों के उचित तह के लिए आवश्यक है। ठीक से काम करने के लिए, जी. ओ. ई. एल. को ढक्कन जैसे कोचेपेरोनिन प्रोटीन कॉम्प्लेक्स जी. ओ. ई. एस. की आवश्यकता होती है। यूकेरियोट्स में ऑर्गेनेलर प्रोटीन एच. एस. पी. 60 और एच. एस. पी. 10 संरचनात्मक रूप से और कार्यात्मक रूप से क्रमशः जी. ओ. ई. एल. और जी. ओ. ई. एस. के लगभग समान हैं, उनकी एंडोसिम्बायोटिक उत्पत्ति के कारण। एच. एस. पी. 60 माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन आयात और मैक्रोमोलेक्युलर असेंबली में शामिल है। यह आयातित प्रोटीन के सही तह को सुविधाजनक बना सकता है, और गलत तह को भी रोक सकता है और माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में तनाव की स्थिति में उत्पन्न अनफोल्डेड पॉलीपेप्टाइड्स के रिफोल्डिंग और उचित असेंबली को बढ़ावा दे सकता है। एच. एस. पी. 60 एच. आर. ए. एस. के साथ और एच. बी. वी. प्रोटीन एक्स और एच. टी. एल. वी.-1 प्रोटीन पी40टैक्स के साथ अंतःक्रिया करता है। एच. एस. पी. 60 चैपेरोनिन (एच. एस. पी. 60) परिवार से संबंधित है। नोटः इस विवरण में यूनीप्रोटकेबी की जानकारी शामिल हो सकती है। वैकल्पिक नाम-60 केडीए चैपेरोनिन, चैपेरोनिन 60, सीपीएन 60, हीट शॉक प्रोटीन 60, एचएसपी-60, एचयूसीएचए 60, माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स प्रोटीन पी1, पी60 लिम्फोसाइट प्रोटीन, एचएसपीडी1 हीट शॉक प्रोटीन 60 (एचएसपी60) एक माइटोकॉन्ड्रियल चैपेरोनिन है जो आमतौर पर साइटोप्लाज्म से माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में प्रोटीन के परिवहन और रिफोल्डिंग के लिए जिम्मेदार होता है। हीट शॉक प्रोटीन के रूप में अपनी भूमिका के अलावा, एच. एस. पी. 60 रैखिक अमीनो एसिड श्रृंखलाओं को उनकी संबंधित त्रि-आयामी संरचना में मोड़ने में सहायता करने के लिए एक चैपेरोनिन के रूप में कार्य करता है। ग्रोल, एच. एस. पी. 60 के बैक्टीरियल होमोलॉग के व्यापक अध्ययन के माध्यम से, एच. एस. पी. 60 को कोशिका के कोशिका द्रव्य से माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में आवश्यक माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन के संश्लेषण और परिवहन में आवश्यक माना गया है। आगे के अध्ययनों ने एच. एस. पी. 60 को मधुमेह, तनाव प्रतिक्रिया, कैंसर और कुछ प्रकार के प्रतिरक्षा संबंधी विकारों से जोड़ा है। खोज एच. एस. पी. 60 के कार्य के बारे में ज्यादा जानकारी नहीं है। स्तनधारी एच. एस. पी. 60 को पहली बार माइटोकॉन्ड्रियल पी1 प्रोटीन के रूप में बताया गया था। इसे बाद में राधे गुप्ता और सहकर्मियों द्वारा क्लोन और अनुक्रमित किया गया था। अमीनो एसिड अनुक्रम ने ग्रोल के लिए एक मजबूत समरूपता दिखाई। शुरू में यह माना जाता था कि एच. एस. पी. 60 केवल माइटोकॉन्ड्रिया में कार्य करता है और कोशिका द्रव्य में कोई समकक्ष प्रोटीन नहीं होता है। हाल की खोजों ने इस दावे को अस्वीकार कर दिया है और सुझाव दिया है कि माइटोकॉन्ड्रिया और कोशिका द्रव्य में एच. एस. पी. 60 के बीच एक पहचानने योग्य अंतर है। कुछ पौधों के क्लोरोप्लास्ट में एक समान प्रोटीन संरचना मौजूद होती है। यह प्रोटीन उपस्थिति एंडोसिम्बायोसिस के माध्यम से माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के विकास के विकासवादी संबंध के लिए प्रमाण प्रदान करती है। संरचना सामान्य शारीरिक स्थितियों में, एच. एस. पी. 60 मोनोमर्स से बना एक 60 किलोडाल्टन ओलिगोमर है जो दो स्टैक्ड हेप्टामेरिक रिंग्स के रूप में व्यवस्थित एक कॉम्प्लेक्स बनाता है। यह डबल रिंग संरचना एक बड़ी केंद्रीय गुहा बनाती है जिसमें अनफोल्डेड प्रोटीन हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन के माध्यम से जुड़ता है। यह संरचना आम तौर पर अपने प्रत्येक अलग-अलग घटकोंः मोनोमर्स, हेप्टामर्स और टेट्राडैकैमर्स के साथ संतुलन में होती है। हाल के अध्ययनों से यह सुझाव मिलना शुरू हो गया है कि माइटोकॉन्ड्रिया में इसके विशिष्ट स्थान के अलावा, एच. एस. पी. 60 सामान्य शारीरिक स्थितियों में कोशिका द्रव्य में भी पाया जा सकता है। एच. एस. पी. 60 की प्रत्येक उप-इकाई में तीन क्षेत्र होते हैंः एपिकल क्षेत्र, भूमध्यरेखीय क्षेत्र और मध्यवर्ती क्षेत्र। भूमध्यरेखीय क्षेत्र में ए. टी. पी. और अन्य हेप्टामेरिक रिंग के लिए बंधन स्थल होता है। मध्यवर्ती क्षेत्र भूमध्यरेखीय क्षेत्र और एपिकल क्षेत्र को एक साथ बांधता है। मध्यवर्ती क्षेत्र एक संरचनात्मक परिवर्तन को प्रेरित करता है जब ए. टी. पी. हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक सब्सट्रेट बाइंडिंग साइटों के बीच एक परिवर्तन की अनुमति देता है। अपनी निष्क्रिय अवस्था में, प्रोटीन हाइड्रोफोबिक अवस्था में होता है। ए. टी. पी. द्वारा सक्रिय होने पर, मध्यवर्ती क्षेत्र एक संरचनात्मक परिवर्तन से गुजरता है जो हाइड्रोफिलिक क्षेत्र को उजागर करता है। यह प्रोटीन बाइंडिंग में निष्ठा का आश्वासन देता है। चैपेरोनिन 10 एच. एस. पी. 60 के ए. टी. पी. सक्रिय रूप पर गुंबद जैसे आवरण के रूप में कार्य करके एच. एस. पी. 60 को मोड़ने में सहायता करता है। यह केंद्रीय गुहा को बड़ा करता है और प्रोटीन को मोड़ने में सहायता करता है। संरचना के बारे में अधिक जानकारी के लिए उपरोक्त चित्र देखें। माइटोकॉन्ड्रियल एच. एस. पी. 60 अनुक्रम में सी-टर्मिनल पर जी दोहराव की एक श्रृंखला होती है। इस अनुक्रम की संरचना और कार्य पूरी तरह से ज्ञात नहीं है। एन-टर्मिनल में हाइड्रॉक्सिलेटेड एमिनो एसिड, अर्थात् आर्जिनिन, लाइसिन, सेरीन और थ्रेओनिन का एक पूर्व-अनुक्रम होता है, जो माइटोकॉन्ड्रिया में प्रोटीन के आयात के लिए निदेशकों के रूप में कार्य करता है। एच. एस. पी. 60 की अनुमानित संरचना में कई ऊर्ध्वाधर साइन तरंगें, अल्फा हेलिक्स, बीटा शीट और 90 डिग्री मोड़ शामिल हैं। हाइड्रोफोबिसिटी के ऐसे क्षेत्र हैं जहाँ प्रोटीन संभवतः झिल्ली में फैला हुआ है। 104, 230, 436 स्थानों पर तीन एन-लिंक्ड ग्लाइकोसिलेशन साइट भी हैं। माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन के लिए अनुक्रम और द्वितीयक संरचना प्रोटीन डेटा बैंक से प्राप्त उपरोक्त छवि में चित्रित की गई है। नई जानकारी से पता चलता है कि माइटोकॉन्ड्रिया में पाया जाने वाला एच. एस. पी. 60 कोशिका द्रव्य से अलग होता है। एमिनो एसिड अनुक्रम के संबंध में, साइटोप्लाज्मिक एचएसपी60 में एक एन-टर्मिनल अनुक्रम होता है जो माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन में नहीं पाया जाता है। जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस विश्लेषण में, साइटोप्लाज्मिक और माइटोकॉन्ड्रियल एच. एस. पी. 60 के प्रवास में महत्वपूर्ण अंतर पाए गए। साइटोप्लाज्मिक एच. एस. पी. 60 में एन टर्मिनस पर 26 एमिनो एसिड का संकेत अनुक्रम होता है। यह अनुक्रम अत्यधिक विकृत है और एम्फीफिलिक हेलिक्स में मोड़ने में सक्षम है। एच. एस. पी. 60 के खिलाफ एंटीबॉडी ने माइटोकॉन्ड्रियल और साइटोप्लाज्मिक दोनों रूपों को लक्षित किया। फिर भी, संकेत अनुक्रम के खिलाफ एंटीबॉडी केवल साइटोप्लाज्मिक रूप को लक्षित करते हैं। सामान्य शारीरिक स्थिति में, दोनों अपेक्षाकृत समान सांद्रता में पाए जाते हैं। तनाव या कोशिका द्रव्य या माइटोकॉन्ड्रिया में एच. एस. पी. 60 की उच्च आवश्यकता के समय, कोशिका एक डिब्बे में एच. एस. पी. 60 की उपस्थिति को बढ़ाकर और विपरीत डिब्बे में अपनी सांद्रता को कम करके क्षतिपूर्ति करने में सक्षम होती है। फंक्शन कॉमन हीट शॉक प्रोटीन सबसे अधिक विकासवादी रूप से संरक्षित प्रोटीनों में से हैं। एच. एस. पी. 60 और इसके प्रोकैरियोटिक होमोलॉग, जी. ओ. ई. एल. के बीच महत्वपूर्ण कार्य, संरचनात्मक और अनुक्रमिक समरूपता, संरक्षण के इस स्तर को दर्शाती है। इसके अलावा, एच. एस. पी. 60 का अमीनो एसिड अनुक्रम पौधों, बैक्टीरिया और मनुष्यों में इसके समरूपता के समान है। हीट शॉक प्रोटीन मुख्य रूप से सेलुलर प्रोटीन की अखंडता को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार हैं, विशेष रूप से पर्यावरणीय परिवर्तनों के जवाब में। तापमान, एकाग्रता असंतुलन, पी. एच. परिवर्तन और विषाक्त पदार्थ जैसे तनाव सभी कोशिका के प्रोटीन की संरचना को बनाए रखने के लिए हीट शॉक प्रोटीन को प्रेरित कर सकते हैं। एच. एस. पी. 60 सभी कोशिकीय प्रोटीनों के लगभग 15-30% के तह और संरचना रखरखाव में सहायता करता है। हीट शॉक प्रोटीन के रूप में एच. एस. पी. 60 की विशिष्ट भूमिका के अलावा, अध्ययनों से पता चला है कि एच. एस. पी. 60 माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन के परिवहन और रखरखाव के साथ-साथ माइटोकॉन्ड्रियल डी. एन. ए. के संचरण और प्रतिकृति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन परिवहन एच. एस. पी. 60 के पास माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन परिवहन के संबंध में दो मुख्य जिम्मेदारियां हैं। यह मैट्रिक्स के लिए निर्धारित प्रोटीन के तह को उत्प्रेरित करने का कार्य करता है और माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में परिवहन के लिए एक अनफोल्डेड अवस्था में प्रोटीन को बनाए रखता है। कई प्रोटीन माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स में प्रसंस्करण के लिए लक्षित होते हैं लेकिन फिर जल्दी से कोशिका के अन्य हिस्सों में निर्यात किए जाते हैं। हाइड्रोफोबिक भाग एच. एस. पी. 60 ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन के लिए प्रोटीन के अनफोल्डेड संरचना को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार है। अध्ययनों से पता चला है कि कैसे एच. एस. पी. 60 आने वाले प्रोटीन से जुड़ता है और संरचनात्मक और संरचनात्मक परिवर्तनों को प्रेरित करता है। ए. टी. पी. सांद्रता में बाद के परिवर्तन प्रोटीन और एच. एस. पी. 60 के बीच के बंधनों को हाइड्रोलाइज करते हैं जो प्रोटीन को माइटोकॉन्ड्रिया से बाहर निकलने का संकेत देते हैं। एच. एस. पी. 60 15-20 अवशेषों के एम्फीफिलिक अल्फा-हेलिक्स की तलाश करके निर्यात के लिए नामित प्रोटीन और माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में बने रहने के लिए नियत प्रोटीन के बीच अंतर करने में भी सक्षम है। इस अनुक्रम का अस्तित्व संकेत देता है कि प्रोटीन का निर्यात किया जाना है जबकि अनुपस्थिति संकेत देती है कि प्रोटीन माइटोकॉन्ड्रिया में रहना है। सटीक तंत्र अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है। डी. एन. ए. चयापचय प्रोटीन तह में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका के अलावा, एच. एस. पी. 60 माइटोकॉन्ड्रियल डी. एन. ए. की प्रतिकृति और संचरण में शामिल है। Saccharomyces cerevisiae में एच. एस. पी. 60 गतिविधि के व्यापक अध्ययनों में, वैज्ञानिकों ने प्रस्ताव दिया है कि एच. एस. पी. 60 अधिमानतः एकल फंसे हुए टेम्पलेट डी. एन. ए. स्ट्रैंड को जटिल जैसे टेट्राडेकैमर में बांधता है यह टेट्राडेकैमर कॉम्प्लेक्स माइटोकॉन्ड्रियल डी. एन. ए. की प्रतिकृति और संचरण के लिए एक नियामक तंत्र के रूप में काम करने के लिए अन्य प्रतिलेखन तत्वों के साथ बातचीत करता है। म्यूटेजेनिक अध्ययनों ने एच. एस. पी. 60 में माइटोकॉन्ड्रियल DNA.Mutations की प्रतिकृति और संचरण में एच. एस. पी. 60 नियामक भागीदारी का समर्थन किया है जो माइटोकॉन्ड्रियल डी. एन. ए. के स्तर को बढ़ाता है और इसके परिणामस्वरूप बाद के संचरण दोष होते हैं। साइटोप्लाज्मिक बनाम माइटोकॉन्ड्रियल एच. एस. पी. 60 साइटोप्लाज्मिक और माइटोकॉन्ड्रियल एच. एस. पी. 60 के बीच पहले से ही सचित्र संरचनात्मक अंतरों के अलावा, कार्यात्मक अंतर चिह्नित हैं। अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि एच. एस. पी. 60 कोशिका द्रव्य में एपोप्टोसिस को रोकने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। साइटोप्लाज्मिक एच. एस. पी. 60 एपोप्टोसिस के लिए जिम्मेदार प्रोटीन के साथ एक कॉम्प्लेक्स बनाता है और इन प्रोटीनों की गतिविधि को नियंत्रित करता है। साइटोप्लाज्मिक संस्करण प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और कैंसर में भी शामिल है। इन दोनों पहलुओं पर बाद में विस्तार से चर्चा की जाएगी। हाल की जांचों ने एच. एस. पी. 60 और ग्लाइकोलिटिक एंजाइम, 6-फॉस्फोफ्रुक्टोकिनेज-1 के बीच एक नियामक सहसंबंध का सुझाव देना शुरू कर दिया है। हालांकि ज्यादा जानकारी उपलब्ध नहीं है, साइटोप्लाज्मिक एच. एस. पी. 60 सांद्रता ने ग्लाइकोलाइसिस में 6-फॉस्फोफ्रुक्टोकिनेस की अभिव्यक्ति को प्रभावित किया है। साइटोप्लाज्मिक और माइटोकॉन्ड्रियल रूप के बीच इन स्पष्ट अंतरों के बावजूद, प्रयोगात्मक विश्लेषण से पता चला है कि यदि पर्यावरणीय स्थितियों में माइटोकॉन्ड्रियल एच. एस. पी. 60 की उच्च उपस्थिति की आवश्यकता होती है तो कोशिका जल्दी से माइटोकॉन्ड्रिया में साइटोप्लाज्मिक एच. एस. पी. 60 को स्थानांतरित करने में सक्षम है। संश्लेषण और संयोजन एच. एस. पी. 60 आम तौर पर माइटोकॉन्ड्रिया में पाया जाता है और एंडोसिम्बायोटिक मूल के ऑर्गेनेल में पाया गया है। एच. एस. पी. 60 मोनोमर्स दो हेप्टामेरिक रिंग बनाते हैं जो रैखिक प्रोटीन की सतह से जुड़ते हैं और ए. टी. पी. पर निर्भर प्रक्रिया में उनके तह को उत्प्रेरित करते हैं। एच. एस. पी. 60 उप-इकाइयों को परमाणु जीन द्वारा कूटबद्ध किया जाता है और साइटोसोल में अनुवादित किया जाता है। ये उप-इकाइयाँ फिर माइटोकॉन्ड्रिया में चली जाती हैं जहाँ उन्हें अन्य एच. एस. पी. 60 अणुओं द्वारा संसाधित किया जाता है। कई अध्ययनों से पता चला है कि अतिरिक्त एच. एस. पी. 60 घटकों के संश्लेषण और संयोजन के लिए माइटोकॉन्ड्रिया में एच. एस. पी. 60 प्रोटीन कैसे मौजूद होना चाहिए। माइटोकॉन्ड्रिया में एच. एस. पी. 60 प्रोटीन की उपस्थिति और अतिरिक्त एच. एस. पी. 60 प्रोटीन परिसरों के उत्पादन के बीच एक सीधा सकारात्मक संबंध है। एच. एस. पी. 60 उप-इकाइयों की 2-हेप्टामेरिक रिंगों में असेंबली के कैनेटीक्स में दो मिनट लगते हैं। बाद में प्रोटीज प्रतिरोधी एच. एस. पी. 60 5-10 मिनट के आधे समय में बनता है। यह तेजी से संश्लेषण इंगित करता है कि एक ए. टी. पी.-निर्भर अंतःक्रिया है जहाँ गठित एच. एस. पी. 60 परिसर एच. एस. पी. 60 संयोजन परिसर के मध्यवर्ती को स्थिर करता है, जो प्रभावी रूप से एक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। अतिरिक्त एच. एस. पी. 60 अणुओं के संश्लेषण के लिए पहले से मौजूद एच. एस. पी. 60 की आवश्यकता माइटोकॉन्ड्रिया की उत्पत्ति के एंडोसिम्बायोटिक सिद्धांत का समर्थन करती है। एक प्राथमिक प्रोकैरियोटिक होमोलॉगस प्रोटीन होना चाहिए जो इसी तरह के स्व-संयोजन में सक्षम था। प्रतिरक्षा संबंधी भूमिका जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, एच. एस. पी. 60 को आम तौर पर चैपेरोनिन के रूप में जाना जाता है जो माइटोकॉन्ड्रिया में प्रोटीन को मोड़ने में सहायता करता है। हालांकि, कुछ नए शोधों ने संकेत दिया है कि एच. एस. पी. 60 संभवतः "खतरे के संकेत कैस्केड" प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में एक भूमिका निभाता है। इस बात के भी बढ़ते प्रमाण हैं कि यह ऑटोइम्यून बीमारी में भूमिका निभाता है। संक्रमण और रोग कोशिका पर अत्यधिक दबाव डालते हैं। जब कोई कोशिका तनाव में होती है, तो यह स्वाभाविक रूप से तनाव प्रोटीन के उत्पादन को बढ़ाती है, जिसमें एच. एस. पी. 60 जैसे हीट शॉक प्रोटीन शामिल हैं। एच. एस. पी. 60 के संकेत के रूप में कार्य करने के लिए यह बाह्य कोशिकीय वातावरण में मौजूद होना चाहिए। हाल के शोध में "यह सामने आया है that.chaperonin 60 विभिन्न प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं की सतह पर पाया जा सकता है, और कोशिकाओं से भी छोड़ा जा सकता है।" हाल के शोध के अनुसार, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया संकेत में कई अलग-अलग प्रकार के हीट शॉक प्रोटीन का उपयोग किया जाता है, लेकिन ऐसा प्रतीत होता है कि अलग-अलग प्रोटीन अन्य संकेत अणुओं के लिए अलग-अलग कार्य करते हैं और प्रतिक्रिया देते हैं। एच. एस. पी. 60 को परिधीय रक्त मोनोन्यूक्लियर कोशिकाओं (पी. बी. एम. सी.) जैसी विशिष्ट कोशिकाओं से तब छोड़ा जाता है जब लिपोपॉलीसेकेराइड्स (एल. पी. एस.) या जी. ओ. ई. एल. मौजूद होते हैं। इससे पता चलता है कि कोशिका में मानव और जीवाणु एच. एस. पी. 60 के लिए अलग-अलग रिसेप्टर्स और प्रतिक्रियाएँ होती हैं। इसके अलावा, यह दिखाया गया है कि एच. एस. पी. 60 में "मोनोसाइट्स, मैक्रोफेज और डेंड्राइटिक को सक्रिय करने की क्षमता है और साइटोकिन्स की एक विस्तृत श्रृंखला के स्राव को प्रेरित करने की भी क्षमता है।" यह तथ्य कि एच. एस. पी. 60 एल. पी. एस. या जी. ओ. ई. एल. जैसे अन्य संकेत अणुओं के प्रति प्रतिक्रिया करता है और कुछ प्रकार की कोशिकाओं को सक्रिय करने की क्षमता रखता है, इस विचार का समर्थन करता है कि एच. एस. पी. 60 एक खतरे संकेत कैस्केड का हिस्सा है जो एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को सक्रिय करने में शामिल है। हालाँकि, एच. एस. पी. 60 की प्रतिरक्षात्मक भूमिका में एक मोड़ है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, दो अलग-अलग प्रकार के एच. एस. पी. 60 प्रोटीन हैं, बैक्टीरिया के साथ-साथ स्तनधारी भी। चूंकि वे अनुक्रम में बहुत समान हैं, इसलिए जीवाणु एच. एस. पी. 60 से मनुष्यों में बड़ी प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की उम्मीद नहीं की जा सकती है। प्रतिरक्षा प्रणाली को 'स्वयं', यानी मेजबान घटकों को नजरअंदाज करने के लिए डिज़ाइन किया गया है; हालाँकि, विरोधाभासी रूप से, चैपेरोनिन्स के मामले में ऐसा नहीं है। यह पाया गया है कि कई एंटी-चैपेरोनिन एंटीबॉडी मौजूद हैं और कई ऑटोइम्यून बीमारियों से जुड़े हुए हैं। रैनफोर्ड एट अल के अनुसार। प्रयोग किए गए हैं जिनसे पता चला है कि एंटीबॉडी जो "बैक्टीरियल चैपेरोनिन 60 प्रोटीन के संपर्क में आने के बाद एक मानव मेजबान द्वारा उत्पन्न होते हैं" मानव चैपेरोनिन 60 प्रोटीन के साथ क्रॉस-रिएक्शन कर सकते हैं। बैक्टीरियल एच. एस. पी. 60 प्रतिरक्षा प्रणाली को एंटी-चैपेरोनिन एंटीबॉडी बनाने का कारण बन रहा है, भले ही बैक्टीरिया और मानव एच. एस. पी. 60 में समान प्रोटीन अनुक्रम हों। ये नए एंटीबॉडी तब मानव एच. एस. पी. 60 को पहचान रहे हैं और हमला कर रहे हैं जो एक ऑटोइम्यून बीमारी का कारण बनता है। इससे पता चलता है कि एच. एस. पी. 60 स्वप्रतिरक्षा में एक भूमिका निभा सकता है, हालांकि इस बीमारी में इसकी भूमिका को पूरी तरह से खोजने के लिए और अधिक शोध करने की आवश्यकता है। तनाव प्रतिक्रिया एच. एस. पी. 60, एक माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन के रूप में, तनाव प्रतिक्रिया में भी शामिल होने के लिए दिखाया गया है। हीट शॉक प्रतिक्रिया एक होम्योस्टैटिक तंत्र है जो एच. एस. पी. 60 के लिए कोड करने वाले जीन की अभिव्यक्ति को विनियमित करके एक कोशिका को नुकसान से बचाता है। एच. एस. पी. 60 उत्पादन का नियमन कोशिका में होने वाली अन्य कोशिकीय प्रक्रियाओं के रखरखाव की अनुमति देता है, विशेष रूप से तनावपूर्ण समय के दौरान। एक प्रयोग में, जांचकर्ताओं ने एल-डोपा के साथ विभिन्न चूहों का इलाज किया और माइटोकॉन्ड्रिया में एच. एस. पी. 60 अभिव्यक्ति और कोशिका द्रव्य में एच. एस. पी. 70 अभिव्यक्ति के महत्वपूर्ण नियमन की खोज की। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि हीट शॉक सिग्नल पाथवे "उम्र बढ़ने और न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों में उत्पादित मुक्त कट्टरपंथी ऑक्सीजन और नाइट्रोजन प्रजातियों द्वारा प्राप्त न्यूरोटॉक्सिसिटी के खिलाफ रक्षा के बुनियादी तंत्र" के रूप में कार्य करता है। कई अध्ययनों से पता चला है कि एच. एस. पी. 60 और अन्य हीट शॉक प्रोटीन विषाक्त या तनावपूर्ण परिस्थितियों में सेलुलर उत्तरजीविता के लिए आवश्यक हैं। कैंसर से संबंध मानव एच. एस. पी. 60, एच. एस. पी. डी. 1 जीन का उत्पाद, एक समूह I माइटोकॉन्ड्रियल चैपेरोनिन है, जो जीवाणु ग्रोल से जातिजनित रूप से संबंधित है। हाल ही में, माइटोकॉन्ड्रिया के बाहर और कोशिका के बाहर एच. एस. पी. 60 की उपस्थिति, जैसे। रक्त परिसंचरण में, रिपोर्ट किया गया है [1], [2]। हालाँकि यह माना जाता है कि एच. एस. पी. 60 एक्स्ट्रा-माइटोकॉन्ड्रियल अणु माइटोकॉन्ड्रियल अणु के समान है, लेकिन यह अभी तक पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। कोशिका के बाहर एच. एस. पी. 60 को दिखाने वाले प्रयोगात्मक साक्ष्यों की बढ़ती मात्रा के बावजूद, यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि यह प्रक्रिया कितनी सामान्य है और कोशिका के बाहर एच. एस. पी. 60 स्थानान्तरण के लिए जिम्मेदार तंत्र क्या हैं। इनमें से किसी भी प्रश्न का निश्चित रूप से उत्तर नहीं दिया गया है, जबकि बाह्य कोशिकीय एच. एस. पी. 70 के बारे में कुछ जानकारी है। इस चैपरोन को शास्त्रीय रूप से एच. एस. पी. 60 की तरह एक अंतःकोशिकीय प्रोटीन के रूप में भी माना जाता था, लेकिन पिछले कुछ वर्षों में काफी सबूतों से पता चला है कि इसका पेरिसेल्युलर और बाह्यकोशिकीय निवास एच. एस. पी. 60 ट्यूमर कोशिकाओं में एपोप्टोसिस को प्रभावित करता है जो अभिव्यक्ति के स्तर में परिवर्तन से जुड़ा हुआ प्रतीत होता है। इसमें कुछ विसंगति है कि कुछ शोध सकारात्मक अभिव्यक्ति दिखाते हैं जबकि अन्य शोध नकारात्मक अभिव्यक्ति दिखाते हैं, और ऐसा लगता है कि यह कैंसर के प्रकार पर निर्भर करता है। सकारात्मक बनाम नकारात्मक अभिव्यक्ति के प्रभावों की व्याख्या करने के लिए अलग-अलग परिकल्पनाएँ हैं। सकारात्मक अभिव्यक्ति "एपोप्टोटिक और नेक्रोटिक कोशिका मृत्यु" को रोकती प्रतीत होती है जबकि नकारात्मक अभिव्यक्ति को "एपोप्टोसिस के सक्रियण" में एक भूमिका निभाने के लिए सोचा जाता है। एपोप्टोसिस को प्रभावित करने के साथ-साथ, अभिव्यक्ति स्तर में एच. एस. पी. 60 परिवर्तनों को "नैदानिक और पूर्वानुमान उद्देश्यों के लिए उपयोगी नए बायोमार्कर" के रूप में दिखाया गया है। लेब्रेट और अन्य के अनुसार, एच. एस. पी. 60 अभिव्यक्ति का नुकसान "एक खराब पूर्वानुमान और ट्यूमर घुसपैठ के विकास के जोखिम को इंगित करता है" विशेष रूप से मूत्राशय कार्सिनोमा के साथ, लेकिन यह आवश्यक रूप से अन्य प्रकार के कैंसर के लिए सच नहीं है। उदाहरण के लिए, डिम्बग्रंथि के ट्यूमर के शोध से पता चला है कि अधिक अभिव्यक्ति एक बेहतर पूर्वानुमान के साथ सहसंबद्ध है जबकि कम अभिव्यक्ति एक आक्रामक ट्यूमर के साथ सहसंबद्ध है। ये सभी शोध इंगित करते हैं कि एच. एस. पी. 60 अभिव्यक्ति का उपयोग कुछ प्रकार के कैंसर के जीवित रहने की भविष्यवाणी करने में किया जा सकता है और इसलिए उन रोगियों की पहचान करने में सक्षम हो सकता है जो कुछ उपचारों से लाभान्वित हो सकते हैं। तंत्र कोशिका के भीतर, जी. ओ. ई. एल./ई. एस. मध्यस्थ प्रोटीन तह की प्रक्रिया में बंधन, आवरण और सब्सट्रेट प्रोटीन की रिहाई के कई दौर शामिल होते हैं। अनफोल्डेड सब्सट्रेट प्रोटीन जी. ओ. ई. एल. की खुली गुहा के आंतरिक किनारे पर एक हाइड्रोफोबिक बाइंडिंग पैच से जुड़ते हैं, जिससे चैपेरोनिन के साथ एक द्विआधारी परिसर बनता है। इस तरह से सब्सट्रेट प्रोटीन का बंधन, ए. टी. पी. के बंधन के अलावा, एक संरचनात्मक परिवर्तन को प्रेरित करता है जो द्विआधारी परिसर को एक अलग ढक्कन संरचना, जी. ओ. ई. एस. के साथ जोड़ने की अनुमति देता है। चैपेरोनिन की खुली गुहा में ग्रोइएस का बंधन चैपेरोनिन की अलग-अलग उप-इकाइयों को इस तरह घुमाने के लिए प्रेरित करता है कि हाइड्रोफोबिक सब्सट्रेट बाइंडिंग साइट को गुहा के इंटीरियर से हटा दिया जाता है, जिससे सब्सट्रेट प्रोटीन रिम से अब बड़े पैमाने पर हाइड्रोफिलिक कक्ष में बाहर निकल जाता है। कक्ष का हाइड्रोफिलिक वातावरण सब्सट्रेट के हाइड्रोफोबिक अवशेषों को दफनाने का पक्ष लेता है, जिससे सब्सट्रेट फोल्डिंग होती है। ए. टी. पी. का हाइड्रोलिसिस और विपरीत गुहा में एक नए सब्सट्रेट प्रोटीन का बंधन एक एलोस्टेरिक संकेत भेजता है जिससे जी. ओ. ई. एस. और एनकैप्सुलेटेड प्रोटीन को साइटोसोल में छोड़ा जाता है। एक दिए गए प्रोटीन को तह के कई दौर से गुजरना होगा, हर बार अपनी मूल अनफोल्ड स्थिति में लौटना होगा, जब तक कि मूल संरचना या मूल स्थिति तक पहुंचने के लिए प्रतिबद्ध एक मध्यवर्ती संरचना प्राप्त नहीं हो जाती है। वैकल्पिक रूप से, सब्सट्रेट एक प्रतिस्पर्धी प्रतिक्रिया के आगे झुक सकता है, जैसे कि गलत तरीके से मोड़ना और अन्य गलत तरीके से मोड़ लिए गए प्रोटीन के साथ एकत्रीकरण। ऊष्मागतिकी आणविक परिसर के आंतरिक भाग की संकुचित प्रकृति सब्सट्रेट प्रोटीन के सघन आणविक अनुरूपण का दृढ़ता से समर्थन करती है। विलयन में मुक्त, लंबी दूरी की, गैर-ध्रुवीय अंतःक्रियाएँ केवल एन्ट्रापी में उच्च लागत पर ही हो सकती हैं। जी. ओ. ई. एल. परिसर के निकटवर्ती क्षेत्रों में, एन्ट्रापी का सापेक्ष नुकसान बहुत कम होता है। पकड़ने की विधि भी ध्रुवीय स्थलों से अलग गैर-ध्रुवीय बंधन स्थलों को केंद्रित करती है। जब ग्रोइएल गैर-ध्रुवीय सतहों को हटा दिया जाता है, तो किसी भी गैर-ध्रुवीय समूह के एक गैर-ध्रुवीय इंट्रामोलिकुलर साइट का सामना करने की संभावना थोक समाधान की तुलना में बहुत अधिक होती है। हाइड्रोफोबिक स्थल जो बाहर थे, सी. आई. एस. क्षेत्र के शीर्ष पर एक साथ इकट्ठे होते हैं और एक दूसरे को बांधते हैं। जी. ओ. ई. एल. की ज्यामिति के लिए आवश्यक है कि ध्रुवीय संरचनाएँ नेतृत्व करें, और वे गैर-ध्रुवीय कोर को घेर लेते हैं क्योंकि यह ट्रांस साइड से निकलता है। संरचना संरचनात्मक रूप से, जी. ओ. ई. एल. एक दोहरे-रिंग वाला टेट्राडैकैमर है, जिसमें सिस और ट्रांस रिंग दोनों में सात-सात उप-इकाइयाँ होती हैं। जी. ओ. ई. एल. की केंद्रीय गुहा के भीतर होने वाले संरचनात्मक परिवर्तनों के कारण जी. ओ. ई. एल. का अंदरूनी भाग हाइड्रोफोबिक के बजाय हाइड्रोफिलिक बन जाता है, और संभवतः यही प्रोटीन को मोड़ने में मदद करता है। ग्रोएल की गतिविधि की कुंजी मोनोमर की संरचना में है। एच. एस. पी. 60 मोनोमर के तीन अलग-अलग खंड हैं जो दो काज क्षेत्रों द्वारा अलग किए गए हैं। एपिकल सेक्शन में अनफोल्डेड प्रोटीन सब्सट्रेट के लिए कई हाइड्रोफोबिक बाइंडिंग साइट होते हैं। कई गोलाकार प्रोटीन एपिकल डोमेन से नहीं जुड़ते हैं क्योंकि उनके हाइड्रोफोबिक भाग जलीय माध्यम से दूर अंदर क्लस्टर किए जाते हैं क्योंकि यह थर्मोडायनामिक रूप से इष्टतम संरचना है। इस प्रकार, ये "सब्सट्रेट साइट" केवल उन प्रोटीनों से जुड़ेंगे जो इष्टतम रूप से मुड़े नहीं हैं। एपिकल डोमेन में जी. ओ. ई. एस. के एच. एस. पी. 10 मोनोमर्स के लिए बाध्यकारी स्थल भी हैं। भूमध्यरेखीय क्षेत्र में ए. टी. पी. को बांधने के लिए काज बिंदु के पास एक स्थान होता है, साथ ही साथ जी. ओ. ई. एल. अणु के दूसरे आधे हिस्से के लिए दो संलग्नक बिंदु होते हैं। भूमध्यरेखीय खंड का शेष भाग मध्यम रूप से हाइड्रोफिलिक है। ए. टी. पी. और जी. ओ. ई. एस. के जुड़ने से सी. आई. एस. क्षेत्र की संरचना पर भारी प्रभाव पड़ता है। यह प्रभाव एच. एस. पी. 60 मोनोमर्स पर दो काज बिंदुओं पर झुकाव और घूर्णन के कारण होता है। मध्यवर्ती क्षेत्र निचले काज पर लगभग 25° नीचे और अंदर की ओर मुड़ता है। यह प्रभाव, सभी मोनोमर्स के सहकारी लचीलेपन के माध्यम से गुणा किया जाता है, ग्रोल पिंजरे के भूमध्यरेखीय व्यास को बढ़ाता है। लेकिन एपिकल डोमेन ऊपरी काज पर एक पूर्ण 60° ऊपर और बाहर घूमता है, और काज अक्ष के चारों ओर 90° भी घूमता है। यह गति सीआईएस डोमेन के शीर्ष पर पिंजरे को बहुत व्यापक रूप से खोलती है, लेकिन पिंजरे के अंदर से सब्सट्रेट बाइंडिंग साइटों को पूरी तरह से हटा देती है। इंटरैक्शन जी. ओ. ई. एल. को जी. ओ. ई. एस., ए. एल. डी. एच. 2, कैस्पेज़ 3 और डायहाइड्रोफोलेट रिडक्टेज़ के साथ अंतःक्रिया करते हुए दिखाया गया है। फेज टी4 मॉर्फोजेनेसिस बैक्टीरियोफेज (फेज) टी4 के जीन जो फेज टी4 संरचना को निर्धारित करने में भूमिका के साथ प्रोटीन को कूटबद्ध करते हैं, उनकी पहचान सशर्त घातक उत्परिवर्तकों का उपयोग करके की गई थी। इनमें से अधिकांश प्रोटीन पूर्ण फेज कण के प्रमुख या लघु संरचनात्मक घटक साबित हुए। हालांकि फेज असेंबली के लिए आवश्यक जीन उत्पादों (जी. पी. एस.) के बीच, स्नूस्टैड ने जी. पी. एस. के एक समूह की पहचान की जो फेज संरचना में खुद को शामिल करने के बजाय उत्प्रेरक रूप से कार्य करते हैं। इन उत्प्रेरक जी. पी. एस में जी. पी. 31 शामिल था। बैक्टीरिया ई. कोलाई फेज टी4 के लिए मेजबान है, और फेज एन्कोडेड जी. पी. 31 प्रोटीन ई. कोलाई चैपरोन प्रोटीन जी. ओ. ई. एस. के लिए कार्यात्मक रूप से समरूप प्रतीत होता है और संक्रमण के दौरान फेज टी4 विरियन की असेंबली में इसे प्रतिस्थापित करने में सक्षम होता है। फेज एन्कोडेड जी. पी. 31 प्रोटीन की भूमिका ई. कोलाई होस्ट एन्कोडेड जी. ओ. ई. एल. प्रोटीन के साथ बातचीत करना प्रतीत होती है ताकि फेज के प्रमुख फेज हेड कैप्सिड प्रोटीन, जी. पी. 23 के सही तह और संयोजन में सहायता मिल सके। यह भी देखें चैपेरोनिन हीट शॉक प्रोटीन संदर्भ आगे पढ़ने के लिए बाहरी लिंक (कोई अधिकार सुरक्षित नहीं) ई. एम. डी. बी. मूनलाइटिंग प्रोटीन में जी. आर. ओ. ई. एल. की 3डी मैक्रोमोलेक्युलर संरचनाएँ प्रोटीन परिसर आणविक चैपरोन