Chemosensory protein
कीमोसेंसरी प्रोटीन (सी. एस. पी.) छोटे घुलनशील प्रोटीन होते हैं जो गंध-बाध्यकारी प्रोटीन के समान कीड़ों में संवेदी रिसेप्टर्स की परिधि में घ्राण पहचान में मध्यस्थता करते हैं। सी. एस. पी. की विशिष्ट संरचना लगभग 1 10-12 0 एमिनो एसिड (10-12 के. डी. ए.) की छह या सात α-हेलिकल श्रृंखलाओं से बनी होती है, जिसमें चार सिस्टीन शामिल हैं जो दो छोटे लूप, दो निकटवर्ती डाइसल्फ़ाइड पुल और एक गोलाकार "प्रिज्म जैसी" कार्यात्मक संरचना का निर्माण करते हैं। तीन सी. एस. पी. संरचनाओं को पतंगों (मामेस्ट्रा ब्रासिका और बॉम्बिक्स मोरी) और टिड्डियों (शिस्टोसर्का ग्रेगेरिया) [5-8] में हल किया गया है। जीन संरचना और विकास सी. एस. पी. संरचना अत्यधिक लचीली है। सी. एस. पी. की विशेषता आर. एन. ए. संपादन और/या अनुवाद के बाद के संशोधन हैं जैसा कि रेशम कीट, बी. मोरी [9-14] में पाया गया है। विशिष्ट स्थान पर सिस्टीन के पास ग्लाइसिन का जुड़ाव, एमिनो एसिड व्युत्क्रम और प्रोटीन अनुक्रम में मोटिफ सम्मिलन सी. एस. पी. परिवार [9-14] में प्रोटीन संश्लेषण के स्तर पर पुनः संकेतन के अस्तित्व के लिए दृढ़ता से तर्क देते हैं। इसके अलावा, वे लिगैंड बाइंडिंग पर सांस लेने या विशिष्ट संरचनात्मक परिवर्तनों में सक्षम हैं, जो पैतृक आदिम बहुआयामी घुलनशील बाइंडिंग प्रोटीन [15] की एक और प्रमुख विशेषता का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। सी. एस. पी. जीन की संख्या आमतौर पर कीड़ों में बहुत कम होती है जैसा कि ड्रोसोफिला मक्खियों, एनाफिलीज मच्छरों, पेडिकुलस जूँ, मधुमक्खियों और रत्न ततैया (4-8) [4,24,40-41] में पाया जाता है। सी. एस. पी. जीन की काफी अधिक संख्या तितली, पतंग और भृंग जीनोम (एन. बी. सी. एस. पी. = 19-20) [32,42-43] में मौजूद है। क्यूलेक्स मच्छर प्रजातियों में 27 और 83 सी. एस. पी. जीन [44] होते हैं। सी. एस. पी. जीन से सैकड़ों से अधिक प्रोटीन प्रकारों का उत्पादन किया जा सकता है या अनुवाद के बाद के संशोधनों और/या आर. एन. ए.-पेप्टाइड संपादन के माध्यम से मध्यस्थता की जा सकती है जैसा कि डी. एस. सी. ए. एम. और कोक्लियर संवेदी जीन [9-14] के मामले में होता है। सी. एस. पी. जीन डुप्लिकेशन, इंट्रॉन लॉस और गेन, और रेट्रोट्रांसपोजिशन घटनाओं [4,14,32,40-41,45] के माध्यम से विकसित हुए। आर. एन. ए. संपादन और सी. एस. पी. के प्रत्यावर्तन-संचालित विकास की एकल एकीकृत परिकल्पना, अर्थात। संपादित सी. एस. पी.-आर. एन. ए. प्रकारों के पूर्ववर्ती-स्थानान्तरण से पहले डी. एन. ए. और आर. एन. ए.-निर्भर आर. एन. ए. बहुलकीकरण के माध्यम से नए सी. एस. पी. प्रोटीन रूपांकनों का प्रारंभिक उत्पादन, पतंगों में प्रस्तावित किया गया है। कीटों में अभिव्यक्ति, सी. एस. पी. अंडे और लार्वा से लेकर निम्फल और वयस्क चरणों [4,16-19] तक पूरी कीट विकास प्रक्रिया में पाए जाते हैं। टिड्डियों में, वे मुख्य रूप से एंटीना, टारसी और पैरों में व्यक्त किए जाते हैं, और चरण परिवर्तन [3-4,20-22] से जुड़े पाए जाते हैं। सी. एस. पी. कीटों का प्रतिरूप नहीं हैं। वे कई विभिन्न जीवों जैसे क्रस्टेशियन, झींगा और कई अन्य आर्थ्रोपोड प्रजातियों [23] में भी व्यक्त किए जाते हैं। हालाँकि, वे आर्थ्रोपोड साम्राज्य के लिए विशिष्ट नहीं हैं। वे बैक्टीरियल सुपरकिंगडम के स्तर पर भी व्यक्त किए जाते हैं, जो न केवल यूकेरियोट्स में, बल्कि प्रोकैरियोट जीवों [23-24] में भी अपने अस्तित्व का प्रदर्शन करते हैं। प्रोकैरियोट सी. एस. पी. कीट सी. एस. पी. [24] के जुड़वाँ या समान जुड़वाँ होते हैं। वे कोक्कोबैसिलस एसिनेटोबैक्टर बाउमैनी, मैक्रोकॉकस/स्टैफिलोकोकस केसोलिटिकस, फिलामेंटस एक्टिनोमाइसेट किटासाटोस्पोरा ग्रिसोला, स्ट्रेप्टोमाइसेटेसी परिवार में एक एक्टिनोबैक्टीरिया जीनस, और एस्चेरिचिया कोलाई (ई. कोलाई) जैसी जीवाणु प्रजातियों से रिपोर्ट किए गए हैं, जिन्हें पाचन तंत्र से सामान्य बैक्टीरिया के रूप में जाना जाता है, मुख्य प्रोकैरियोटिक माध्यमिक चयापचय, अवसरवादी बहु-दवा प्रतिरोधी रोगजनक, उच्च सकारात्मक साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेस प्रतिक्रियाएं, और कई कीट प्रजातियों के प्रतीक [24]। उनके अस्तित्व का उल्लेख पौधों में किया गया है, लेकिन इसे अभी भी प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित करने की आवश्यकता है। सी. एस. पी. को ततैया के जहर [27] से निकाला जा सकता है। पतंगों में, लगभग सभी सी. एस. पी. मादा फेरोमोन ग्रंथि [9-14] में व्यक्त किए जाते हैं। हालांकि, स्राव और ऊतकों को व्यक्त करने वाले सी. एस. पी. न केवल मादा मॉथ फेरोमोन ग्रंथि हैं, बल्कि एंटेना शाखाएं, मैंडिबल्स और लार, सेफालिक कैप्सुला, आंखें, प्रोबोसिस, वक्ष और पेट, सिर, एपिडर्मिस, वसा शरीर, आंत, पंख और पैर भी हैं। कीट शरीर के प्रजनन और गैर-प्रजनन, संवेदी और गैर-संवेदी तरल पदार्थ और ऊतकों की एक विस्तृत श्रृंखला [28-31]। लगभग सभी सी. एस. पी. कीट शरीर के अधिकांश ऊतकों में विनियमित होते हैं, विशेष रूप से आंत, एपिडर्मिस और वसा शरीर में, कीटनाशक संपर्क के बाद [32]। कार्य और बंधन गुण संवेदी और गैर-संवेदी तरल पदार्थ या ऊतकों की इतनी विस्तृत श्रृंखला पर जीन अभिव्यक्ति में इस तरह का एक व्यापक पैटर्न इस जीन परिवार के लिए एक बहुत ही सामान्य बुनियादी कार्य के साथ मजबूत सहमति में है, अर्थात। लिपिड परिवहन और चयापचय के संबंध में। सामान्य प्रतिरक्षा, कीटनाशक प्रतिरोध और ज़ेनोबायोटिक क्षरण में सी. एस. पी. की भूमिका को हाल ही में जुआन एट अल द्वारा सामने लाया गया है। (2015), जिन्होंने अबामेक्टिन कीटनाशक अणु [32] के संपर्क में आने पर कई विभिन्न ऊतकों में सी. एस. पी. जीन का एक कठोर और उल्लेखनीय अप-रेगुलेशन दिखाया। मक्खी हेमोलिम्फ में सी. एस. पी. (फेरोकिन्स) का बढ़ता भार माइक्रोबियल या वायरल संक्रमण [33] के बाद देखा जाता है। कीटनाशक प्रतिरोध के संबंध में लिपिड परिवहन में सी. एस. पी. प्रोटीन की विशेष भूमिका को लियू एट अल द्वारा उठाया गया है। (2016) व्हाइटफ्लाइज में [34]। लियू एट अल। सी 18-लिपिड (लिनोलेइक एसिड) के साथ प्रोटीन के कीटनाशक-मध्यस्थ विनियमन और अंतःक्रिया को दिखाया, जो घ्राण या रासायनिक संचार के बजाय कीट रक्षा में सी. एस. पी. की चयापचय भूमिका का सुझाव देता है। इस घुलनशील प्रोटीन परिवार के पहले सदस्य की सूचना नोमुरा एट अल द्वारा दी गई है। (1982) अमेरिकी कॉकरोच पेरिप्लेनेटा अमेरिकाना [35] के पुनर्योजी पैरों में अप-रेगुलेटेड फैक्टर (पी10) के रूप में। वयस्क यौन रूप से परिपक्व अवस्था में पी. अमेरिकाना के एंटीना और पैरों में एक ही प्रोटीन की पहचान की गई थी, जिसमें पुरुषों और महिलाओं के बीच कुछ स्पष्ट अंतर थे, बल्कि इस प्रोटीन के लिए एक "कीमोडेवोल" कार्य का सुझाव दिया गया था, जो ऊतक विकास और लिंग-विशिष्ट संकेतों की पहचान दोनों में योगदान देता है जैसे कि लिंग फेरोमोन [2]। इम्यूनोसाइटोकेमिस्ट्री प्रयोगों में, सी. एस. पी. के खिलाफ एक (पॉलीक्लोनल) एंटीबॉडी ने एंटेना संवेदी को लेबल किया, लेकिन लेबलिंग संवेदी संरचनाओं तक ही सीमित नहीं थी, बल्कि छल्ली और सहायक कोशिकाओं [3,36] तक फैल गई थी। लिपिड परिवहन में सी. एस. पी. का एक कार्य न केवल कीट की सामान्य प्रतिरक्षा, मॉथ फेरोमोन संश्लेषण या टिड्डी व्यवहार चरण परिवर्तन में, बल्कि सिर के विकास में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जैसा कि मधुमक्खियों [37] में वर्णित है। सी. एस. पी. को क्यूटिकुलर लिपिड से बने रासायनिक हस्ताक्षरों की पहचान में मध्यस्थता करने का प्रस्ताव दिया गया है, उदाहरण के लिए चींटियों में [38]। हालांकि, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या कुछ सी. एस. पी. रासायनिक संचार में शामिल हैं, अन्य विकास या अन्य शारीरिक भूमिकाओं में हैं। कार्यात्मक सी. एस. पी. संरचना फैटी एसिड अणुओं [5] के साथ बंधी हुई है। अन्य कार्यात्मक सी. एस. पी. संरचनाओं को पौधे के तेलों [34] से विषाक्त रासायनिक यौगिकों (सिनामल्डेहाइड) जैसे बहिजन यौगिकों के साथ सीधे बातचीत करने के लिए दिखाया गया है। इसलिए, सी. एस. पी. न केवल आर्थ्रोपोड्स में, बल्कि बैक्टीरिया में भी व्यक्त किए जाते हैं, और स्पष्ट रूप से विषम कार्यों से संपन्न होते हैं। सी. एस. पी. पौधों में जन्मजात प्रतिरक्षा मार्ग को ट्रिगर कर सकते हैं [39]। इस जीन परिवार के पहले सदस्य को पी10 कहा जाता था, जो कीट के पुनरुत्पादक पैरों से प्रोटीन के आकार और आणविक भार (केडीए में) के संदर्भ में था। एक ही प्रोटीन (जिसे पाम कहा जाता है) अमेरिकी कॉकरोच पी. अमेरिकाना [2,35] के दो लिंगों के वयस्क एंटीना और पैरों में पाया गया था। घ्राण जीन की खोज में ड्रोसोफिला और लोकस्टा में पहचाने गए इसी तरह के क्लोन को घ्राण-संवेदी प्रकार डी प्रोटीन (ओएस-डी या फेरोमोन बाइंडिंग प्रोटीन ए10) [20,46-47] कहा जाता है। स्फिंजिड मंडुका सेक्सटा के एंटीना में पहचाने गए संबंधित क्लोनों को संवेदी उपांग प्रोटीन (एसएपी) नाम दिया गया था ताकि उन्हें लंबे छह-सिस्टीन घुलनशील प्रोटीन के परिवार से अलग किया जा सके। गंध-बंधन प्रोटीन या ओ. बी. पी. [48]। व्यक्तिगत एसएपी/सीएसपी को विभिन्न तरीकों से नामित किया गया हैः पी10/पेरिप्लेनेटा अमेरिकाना (नोमुरा एट अल., 1992) [35], ए10/ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर (पिकिल्नी एट अल., 1994) [46], ओएस-डी/डी। मेलानोगास्टर (मैककेना एट अल., 1994) [47], पाम/पी। अमेरिकाना (पिकिम्बोन एंड लील, 1999) [2], सी. एस. पी./शिस्टोसर्का ग्रेगेरिया (एंजेली एट अल., 1999) [3], एस. ए. पी./मंडुका सेक्सटा (रॉबर्टसन एट अल., 1999) [48], फेरोकिन/डी। मेलानोगास्टर (सबेटियर एट अल।, 2003) [33], बी-सी. एस. पी./एसिनेटोबैक्टर बाउमैनी, मैक्रोकॉकस केसोलिटिकस, किटासाटोस्पोरा ग्रिसोला, एस्चेरिचिया कोलाई (लियू एट अल।, 2019) [24]। एंजेली एट अल द्वारा प्रोटीन परिवार का नाम बदलकर कीमोसेंसरी प्रोटीन (सी. एस. पी.) कर दिया गया। पी10 के खिलाफ एक (पॉलीक्लोनल) एंटीबॉडी के बाद रेगिस्तानी टिड्डी शिस्टोसर्का ग्रेगेरिया [3] के वयस्क एंटीना में कुछ संवेदी संरचनाओं को लेबल किया गया। "बी-सी. एस. पी". शब्द का उपयोग जीवाणु (बी) प्रजातियों [24] के समान क्लोनों को संदर्भित करने के लिए किया गया था। हालांकि, घ्राण/कीमोसेंसिंग में सी. एस. पी. प्रोटीन के कार्यात्मक महत्व को साबित किया जाना बाकी है। तब से, यह प्रोटीन जीन परिवार कीमोसेंसरी प्रणाली [32] के बाहर कार्य करने के लिए साबित हुआ है। माइक्रोबियल या वायरल संक्रमण [33] के जवाब में मक्खी हेमोलिम्फ में प्रचुर मात्रा में प्रोटीन को नामित करने के लिए उन्हें फेरोकिन कहा जाता था। नाम को बनाए रखने के लिए इन प्रोटीनों का नाम बदलकर क्यूटिकुलर संवेदी प्रोटीन रखने का भी प्रस्ताव किया गया था, लेकिन न केवल संवेदी अंगों में, बल्कि कीट और पर्यावरण [49-50] के बीच प्रतिरक्षा बाधाओं में भी उनके अभिव्यक्ति स्तर पर जोर देने के लिए। इस बढ़ते प्रमाण पर विचार करते हुए कि सी. एस. पी. कीमोसेंसिंग, यदि कोई हो, में केंद्रीय और अद्वितीय भूमिका नहीं निभाते हैं, सबसे उपयुक्त नए नाम खोजने के लिए एक ईमेल मंच का आयोजन किया गया था। "सी. एस. पी". शब्द विकसित हुआ है और इसका अर्थ एक विशेष चार-सिस्टीन पैटर्न और संरचनात्मक समानता के उच्च स्तर [4,14,23-36,32-37,50] के साथ घुलनशील प्रोटीन के एक समूह से संबंधित माना जाता है। "सी. एस. पी". शब्द विशेष रूप से पूरे प्रोटीन जीन परिवार को नामित करने के लिए अनुपयुक्त है क्योंकि इसका शाब्दिक अर्थ है "कीमोसेंसरी प्रोटीन" [3]। इस शब्द का उपयोग बैक्टीरिया से लेकर मधुमक्खियों तक के विकासवादी संदर्भ में संबंधित सभी जीन और प्रोटीन को एक सामान्य नाम के तहत एकजुट करने के लिए नहीं किया जाना चाहिए। सी. एस. पी. को ठीक से नाम देने का ज्ञान अब आणविक डेटा की निरंतरता में समुद्री क्रस्टेशियंस, आर्थ्रोपोड, बैक्टीरिया और कीट जीनोम और एक्सप्रेस्ड सीक्वेंस टैग (ई. एस. टी.) डेटाबेस के इस गहन विश्लेषण के साथ आता है जो दर्शाता है कि सी. एस. पी. विशेष रूप से घ्राण/स्वाद केमोसेंसरी अंगों [4,14,23-36,32-37,50] के लिए ट्यून नहीं किए जाते हैं। यह लिपोकालिन्स (ग्रीक लिपोस = वसा और ग्रीक कैलिक्स = कप से) के समान स्थिति है, जहां नाम व्यापक रूप से वितरित और विषम प्रोटीन के एक सुपरफ़ैमिली को नामित करता है, जो स्टेरॉयड और लिपिड सहित छोटे हाइड्रोफ़ोबिक अणुओं का परिवहन करते हैं। हालांकि, लिपोकेलिन के विपरीत, "सी. एस. पी". परिवार विशेषता अनुक्रम (4 सिस्टीन), ऊतक प्रोफाइलिंग (सर्वव्यापी रूप से व्यक्त), और अत्यधिक विविध बंधन गुणों (न केवल लंबे फैटी एसिड (एफ. ए.) और सीधे लिपिड श्रृंखलाओं के लिए, बल्कि दालचीनी जैसे चक्रीय यौगिकों के लिए भी) के साथ सजातीय विकासवादी-अच्छी तरह से संरक्षित प्रोटीन को संदर्भित करता है। इसलिए, सी. एस. पी. परिवार के भीतर समूहों और उप-समूहों का नाम देना मुश्किल है, हालांकि कई सी. एस. पी. प्रोटीन मुख्य रूप से आंत और वसा शरीर में उत्पादित होते हैं जिन्हें एफ. ए. और लिपिड के रूप में ऊर्जा के लिए कीट शरीर के प्रमुख भंडारण अंगों के रूप में माना जाता है, जिन्हें अन्य अंगों को विकसित करने, पुनः उत्पन्न करने या बढ़ने और/या एक संक्रामक एजेंट [4,14,50] को प्रतिक्रिया देने के लिए ईंधन प्रदान करने के लिए लिपोलिसिस प्रक्रिया के माध्यम से जुटाया जाता है। पतंगों में, विशिष्ट लिपिड श्रृंखलाओं को फेरोमोन संश्लेषण [9-14] के लिए जुटाया जाता है। संदर्भ 1. वोग्ट आरजी, रिडिफोर्ड एलएम। मॉथ एंटीना द्वारा फेरोमोन बाइंडिंग और निष्क्रियता। प्रकृति 1981; 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