Cupin superfamily
क्यूपिन सुपरफ़ैमिली प्रोटीन का एक विविध सुपरफ़ैमिली है जिसका नाम इसके संरक्षित बैरल डोमेन (क्यूपा एक छोटे बैरल के लिए लैटिन शब्द है) के नाम पर रखा गया है। सुपरफ़ैमिली में विभिन्न प्रकार के एंजाइमों के साथ-साथ गैर-एंजाइमेटिक बीज भंडारण प्रोटीन भी शामिल हैं। सुपरफ़ैमिली के सदस्य एलर्जी में एक भूमिका निभाते हैं, विशेष रूप से 7S और 11S ग्लोबुलिन जैसे बीज भंडारण प्रोटीन, जिन्हें क्रमशः विसिलिन और लेगुमिन के रूप में भी जाना जाता है। ये प्रोटीन मोनो-और डाइकोटाइलडोनस दोनों पौधों के बीजों में उच्च सांद्रता में पाए जा सकते हैं और सामान्य मानव आहार का एक महत्वपूर्ण घटक हैं। 19वीं शताब्दी के अंत में थॉमस बर ओसबोर्न पहले व्यक्ति थे जिन्होंने बीज भंडारण प्रोटीन का उनकी घुलनशीलता विशेषताओं द्वारा व्यवस्थित रूप से अध्ययन किया। उन्होंने प्रोटीन के 4 वर्गों की स्थापना कीः पानी में घुलनशील एल्बुमिन; नमक में घुलनशील ग्लोबुलिनः विसिलिन-आमतौर पर अवसादन गुणांक, लगभग 7 स्वेडबर्ग इकाइयों (इसलिए सामान्य नाम 7एस ग्लोबुलिन) और लेगुमिन (11एस) के एस मान (अवसादन संतुलन अल्ट्रासेंट्रीफ्यूगेशन द्वारा निर्धारित प्रोटीन द्रव्यमान का एक उपाय); शराब/पानी में घुलनशील-अनाज-प्रोलेमिन; और एक चौथा वर्ग, ग्लूटेलिन, मुश्किल से घुलनशील प्रोटीन अब पहचाने नहीं जाते हैं और अब कम घुलनशीलता वाले प्रोलेमिन या ग्लोबुलिन भंडारण प्रोटीन माने जाते हैं। ग्लूटेन में प्रोलेमिन का मिश्रण होता हैः 'ग्लूटेनिन' और 'ग्लियाडिन'। ओस्बोर्न और उनके येल सहयोगी लाफायेट मेंडेल को पोषण के आधुनिक विज्ञान के 'संस्थापक' माना जाता है। इससे पहले, कवक स्क्लेरोटिनिया स्क्लेरोटियोरम (लिब.) डीबरी पहला ऑक्सैलिक एसिड (ऑक्सलेट) था, जो स्रावित करने वाला जीव था जिसका वर्णन बोटान में 1886 में किया गया था। ए. डी. बैरी द्वारा जेड। हालाँकि, चूंकि ऑक्सलेट स्रावित करने वाले कवक फसल के अनाज के लिए एक बड़ा खतरा नहीं हैं, इसलिए लगभग 100 वर्षों तक इस अंतःक्रिया का कोई अध्ययन नहीं किया गया था। 1980 के दशक की शुरुआत में अंकुरित होने वाले गेहूं के भ्रूण में 'जर्मीन' नामक एक प्रोटीन की पहचान की गई थी और 1990 के दशक की शुरुआत में (1992) यह पाया गया कि यह एक एंजाइम है जिसमें ऑक्सलेट ऑक्सीडेस (ओएक्सओ) गतिविधि है जो एक ऑक्सलेट सब्सट्रेट को कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड में परिवर्तित करता है। 'जर्मीन' की इस बाद के दिन की खोज के बाद जल्द ही प्रोटीन के 'क्यूपिन सुपर फैमिली' की खोज हुई। वर्गीकरण लेगुमिन और विसिलिन एक सामान्य विकासवादी पूर्वज को साझा करते हैं, अर्थात्, एक फर्न-बीजाणु में एक विसिलिन जैसा प्रोटीन जो लेगुमिन की कुछ विशेषताओं को भी प्रदर्शित करता है। इनमें से प्रत्येक प्रोटीन में समतुल्य 'उप-इकाइयाँ' होती हैं जो एक एकल-जीन पूर्वज से विकास का संकेत देती हैं जिसे विकास के दौरान दोहराया गया है। यह सुझाव दिया गया था कि "जर्मीन", (पहली बार पाया गया और केवल "सच्चे अनाज": जौ, मकई, जौ, चावल और गेहूं में पाया जाने वाला) एक पादप एंजाइम, ऑक्सालेट ऑक्सीडेस 'एक-बहुत-कठिन-प्रोटीन' ऐसा ही एक पूर्वज था। इस परिकल्पना ने बीज भंडारण ग्लोबुलिन की विकासवादी जड़ों की खोज को प्रोत्साहित किया जिसमें 7S और 11S ग्लोबुलिन प्रोटीन, अन्य बीन्स, छद्म अनाज बकव्हीट, और क्विनोआ, कद्दू के बीज, कोको, कॉफी, नट्स और दो अनाज जई और चावल की संतुलित सामग्री के कारण फलीदार सोया प्रोटीन जैसे खाद्य प्रोटीन शामिल हैं-जो पौधे आधारित प्रोटीन के लिए स्वर्ण मानक है। इस खोज ने एक नया क्षेत्र स्थापित कियाः कि बीज भंडारण ग्लोबुलिन प्रोटीन (7S और 11S), साथ ही कई अन्य गैर-भंडारण पौधे प्रोटीन (विशेष रूप से जर्मीन (G-OXOs), जर्मीन जैसे प्रोटीन (GLPs)) और माइक्रोबियल प्रोटीन प्रोटीन के 'क्यूपिन सुपर फैमिली' नामक प्रोटीन के एक विशाल सुपर फैमिली से संबंधित हैं, जिसका नाम एक संरक्षित बीटा-बैरल फोल्ड (एक छोटे बैरल के लिए लैटिन शब्द क्यूपा) के आधार पर रखा गया है जो मूल रूप से उच्च पौधों से जर्मीन और जर्मीन जैसे प्रोटीन के भीतर पाया जाता है। जर्मिन एक मोनोक्यूपिन है और 7S और 11S प्रत्येक बिक्यूपिन हैं। यह प्रोटीन का एक बड़ा और कार्यात्मक रूप से अत्यधिक विविध 'सुपरफ़ैमिली' है, जिसकी संख्या हजारों में है, जिसकी एक समान उत्पत्ति है और जिसका विकास बैक्टीरिया से जानवरों और उच्च पौधों सहित यूकेरियोट्स में किया जा सकता है। "क्यूपिन" सभी शुक्राणुओं (बीज देने वाले पौधों) में पाए जाने वाले सबसे कार्यात्मक रूप से विविध प्रोटीन सुपरफ़ैमिली हैं। जीएलपी, इसके अलावा, अब सर्वव्यापी पादप प्रोटीन के रूप में जाने जाते हैं, जो अब केवल अनाज के अंकुरण से जुड़े नहीं हैं, बल्कि जैविक और अजैविक तनाव के लिए पौधों की प्रतिक्रियाओं में शामिल हैं। "जी-ऑक्सो और जी. एल. पी. पादप द्वारा किए जाने वाले सभी प्रोटीन हैं।" "सच्चे अनाज" के जर्मिन को क्यूपिन सुपरफ़ैमिली के "मूल" सदस्य के रूप में जाना जाता है, हालांकि, इसे एक खाली कास्क या बैरल नहीं माना जाता है, बल्कि एक "जेलीरोल" जेली रोल फोल्ड माना जाता है जिसमें छह मोनोमर उप-इकाइयों को तीन आयामों में लपेटा जाता है ताकि एक बैरल का आकार बनाया जा सके। यह संरचना विभिन्न 'विकर्षक' एजेंटों के प्रति अपनी आश्चर्यजनक 'अपवर्तक' प्रकृति के लिए जिम्मेदार हैः गर्मी, डिटर्जेंट, अत्यधिक पीएच और व्यापक विशिष्टता प्रोटिओलिटिक (पाचन) एंजाइमों के प्रतिरोध के अधीन होने पर सभी रोगाणु एक उल्लेखनीय स्थिरता साझा करते हैं। घास और अनाज के बीज भंडारण प्रोटीन इसी नाम के प्रोलेमिन सुपरफ़ैमिली से संबंधित हैं जिसमें प्लांट एल्बुमिन (2एस) भी शामिल हैं। अनाज और घास की विशेषता वाले प्रोलामिन बीज भंडारण प्रोटीन को बहुत पौष्टिक नहीं माना जाता है क्योंकि इसमें एमिनो एसिड प्रोलिन की उच्च सामग्री होती है जिसे यह जिलेटिन के साथ साझा करता है और इसमें लाइसिन की कम सामग्री होती है, जो एक महत्वपूर्ण एमिनो एसिड है। अंकुरण की पहचान शुरू में गेहूं के बीज के अंकुरण के शुरुआती चरणों में की गई थी, इसलिए इसका नाम पड़ा। घरेलू अनाज, विशेष रूप से 'हेक्साप्लॉइड' ब्रेड गेहूं ('डुरम' गेहूं, जिसका उपयोग पास्ता बनाने के लिए किया जाता है और सोजी टेट्राप्लॉइड है) का चयन मनुष्यों द्वारा कवक रोगजनकों के प्रतिरोध के लिए किया गया था। कई वर्षों के बाद यह पाया गया कि इसमें ऑक्सीलेट ऑक्सीडेस गतिविधि है जो डबल-एसिड, ऑक्सीलिक एसिड के एक सब्सट्रेट से 'रोगाणुरोधी' हाइड्रोजन पेरोक्साइड उत्पन्न करती है, जो एक आक्रमणकारी कवक या अन्य सूक्ष्मजीव द्वारा स्रावित होती है। ऑक्सालेट और कैल्शियम कैटायन के बीच एक प्रतिक्रिया कैल्शियम ऑक्सालेट बनाती है, जो मनुष्यों में एक प्रकार की 'किडनी स्टोन' है। आश्चर्यजनक रूप से, ऑक्सालेट एस्कॉर्बेट (विटामिन सी) का एक चयापचय है, और यह इस बात पर जोर देने योग्य है कि एस्कॉर्बेट पौधों में ऑक्सालेट का प्रत्यक्ष अग्रदूत है। संदर्भ प्रोटीन डोमेन प्रोटीन सुपरफैमिलियाँ