TEV protease
टी. ई. वी. प्रोटीज (, टोबैको एच वायरस न्यूक्लियर-इन्क्लूजन-ए एंडोपेप्टिडेस) टोबैको एच वायरस (टी. ई. वी.) से एक अत्यधिक अनुक्रम-विशिष्ट सिस्टीन प्रोटीज है। यह काइमोट्रिप्सिन जैसे प्रोटीज के पी. ए. कबीले का सदस्य है। इसकी उच्च अनुक्रम विशिष्टता के कारण, टी. ई. वी. प्रोटीज का उपयोग अक्सर इन विट्रो और इन विवो में संलयन प्रोटीन के नियंत्रित दरार के लिए किया जाता है। उत्पत्ति तंबाकू इच वायरस अपने पूरे जीनोम को एक विशाल पॉलीप्रोटीन (350 केडीए) के रूप में कूटबद्ध करता है। इसे तीन प्रोटीज द्वारा कार्यात्मक इकाइयों में विभाजित किया जाता हैः पी1 प्रोटीज (1 क्लीवेज साइट), सहायक-घटक प्रोटीज (1 क्लीवेज साइट) और टीईवी प्रोटीज (7 क्लीवेज साइट)। देशी टी. ई. वी. प्रोटीज में एक आंतरिक स्व-सफाई स्थल भी होता है। एन्जाइम को निष्क्रिय करने के लिए इस स्थान को धीरे-धीरे काट दिया जाता है (इसका शारीरिक कारण अज्ञात है)। संरचना और कार्य टी. ई. वी. प्रोटीज की संरचना को एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी द्वारा हल किया गया है। यह दो बीटा-बैरल और एक लचीली सी-टर्मिनल पूंछ से बना है और प्रोटीज के काइमोट्रिप्सिन सुपरफ़ैमिली (पी. ए. कबीले, एम. ई. आर. ओ. पी. एस. वर्गीकरण द्वारा सी4 परिवार) के लिए संरचनात्मक समरूपता प्रदर्शित करता है। हालांकि सेलुलर सेरीन प्रोटीज (जैसे ट्रिप्सिन, इलास्टेस, थ्रोम्बिन आदि) के लिए समरूप है। ), टी. ई. वी. प्रोटीज अपने उत्प्रेरक न्यूक्लियोफाइल के रूप में एक सिस्टीन का उपयोग करता है (जैसा कि कई अन्य वायरल प्रोटीज करते हैं)। कोवेलेंट उत्प्रेरण एक ए. एस. पी.-हिस-सिस त्रयी के साथ किया जाता है, जो दो बैरल (ए. एस. पी. पर β1 और हिस और सिस पर β2) के बीच विभाजित होता है। सब्सट्रेट को एक β-शीट के रूप में रखा जाता है, जो बैरल के बीच दरार और सी-टर्मिनल पूंछ के साथ एक समानांतर बातचीत के साथ एक विरोधी समानांतर बातचीत बनाता है। इसलिए एंजाइम सब्सट्रेट के चारों ओर एक बाध्यकारी सुरंग बनाता है और साइड चेन इंटरैक्शन विशिष्टता को नियंत्रित करता है। विशिष्टता पसंदीदा, देशी दरार अनुक्रम की पहचान सबसे पहले आवर्ती अनुक्रम के लिए देशी पॉलीप्रोटीन सब्सट्रेट में कट साइटों की जांच करके की गई थी। इन देशी कट साइटों के लिए आम सहमति केवल ENYFQ\S है जहाँ '\' क्लीव्ड पेप्टाइड बॉन्ड को दर्शाता है। सब्सट्रेट के अवशेषों को कट साइट से पहले पी 6 से पी 1 और कट साइट के बाद पी 1 'लेबल किया जाता है। प्रारंभिक कार्यों ने समान सब्सट्रेट की एक सरणी के दरार को भी मापा ताकि यह स्पष्ट किया जा सके कि मूल अनुक्रम के लिए प्रोटीज कितना विशिष्ट था। अध्ययनों ने बाद में वरीयता पैटर्न निर्धारित करने के लिए यादृच्छिक अनुक्रमों के एक पूल से विभाजित सब्सट्रेट के अनुक्रमण का उपयोग किया है। यद्यपि केवल ई. एफ. क्यू. एस. इष्टतम अनुक्रम है, प्रोटीज सब्सट्रेट की एक श्रृंखला पर अधिक या कम हद तक सक्रिय है (अर्थात। कुछ सब्सट्रेट स्वच्छंदता दिखाता है)। उच्चतम दरार सर्वसम्मति के सबसे करीब अनुक्रमों की होती है, जहां X कोई भी अवशेष है, φ कोई भी बड़ा या मध्यम हाइड्रोफोब है और φ कोई भी छोटा हाइड्रोफोबिक या ध्रुवीय अवशेष है। यद्यपि यह अनुक्रम इष्टतम है, फिर भी कुछ स्थितियों में अस्वीकृत अवशेषों के साथ अनुक्रमों को विभाजित किया जा सकता है यदि शेष अनुक्रम इष्टतम है। विशिष्टता एंजाइम और सब्सट्रेट के बीच बड़े संपर्क क्षेत्र से संपन्न होती है। ट्रिप्सिन जैसे प्रोटीज में केवल एक या दो पॉकेट के साथ एक उथले बंधन दरार के कारण कटे हुए बंधन से पहले और बाद में एक अवशेष के लिए विशिष्टता होती है जो सब्सट्रेट साइड चेन को बांधती है। इसके विपरीत, टी. ई. वी. प्रोटीज जैसे वायरल प्रोटीज में एक लंबी सी-टर्मिनल पूंछ होती है जो एक बाध्यकारी सुरंग बनाने के लिए सब्सट्रेट को पूरी तरह से ढक देती है। इस सुरंग में टाइट बाइंडिंग पॉकेट्स का एक सेट होता है जैसे कि सब्सट्रेट पेप्टाइड (पी6 से पी1 ') की प्रत्येक साइड चेन एक पूरक साइट (एस6 से एस1') में बंधी होती है। विशेष रूप से, पेप्टाइड साइड चेन पी6-जीएलयू तीन हाइड्रोजन बॉन्ड के नेटवर्क से संपर्क करता है; पी5-एसेन विलायक में कोई विशिष्ट अंतःक्रिया नहीं करता है (इसलिए इस स्थिति में सब्सट्रेट सर्वसम्मति की अनुपस्थिति); पी4-ल्यू को एक हाइड्रोफोबिक पॉकेट में दफनाया जाता है; पी3-टायर को अंत में एक छोटे हाइड्रोजन बॉन्ड के साथ एक हाइड्रोफोबिक पॉकेट में रखा जाता है; पी2-फे भी ट्राइएड हिस्टिडीन के चेहरे सहित हाइड्रोफोब से घिरा होता है; पी1-जीएलएन चार हाइड्रोजन बॉन्ड बनाता है; और पी1 '-सेर केवल आंशिक रूप से एक उथले हाइड्रोफोबिक ग्रूव में संलग्न होता है। एक जैव रासायनिक उपकरण के रूप में अनुप्रयोग इस प्रोटीन के मुख्य उपयोगों में से एक शुद्ध पुनर्संयोजक संलयन प्रोटीन से आत्मीयता टैग को हटाने के लिए है। जैव रासायनिक उपकरण के रूप में टी. ई. वी. प्रोटीज के उपयोग का कारण इसकी उच्च अनुक्रम विशिष्टता है। यह विशिष्टता प्रोटीन के नियंत्रित दरार की अनुमति देती है जब वरीयता अनुक्रम को लचीले लूप में डाला जाता है। यह टी. ई. वी. प्रोटीज को विवो में अपेक्षाकृत गैर-विषाक्त भी बनाता है क्योंकि प्रोटीन में मान्यता प्राप्त अनुक्रम शायद ही कभी होता है। हालांकि तर्कसंगत डिजाइन को प्रोटीज विशिष्टता को बदलने में सीमित सफलता मिली है, लेकिन विच्छेद स्थल से पहले या बाद में पसंदीदा अवशेष को बदलने के लिए निर्देशित विकास का उपयोग किया गया है। हालाँकि, एक जैव रासायनिक उपकरण के रूप में टी. ई. वी. प्रोटीज की सीमाएँ हैं। यह सेल्फ-क्लीवेज (ऑटोलिसिस) द्वारा निष्क्रिय होने की संभावना है, हालांकि इसे आंतरिक क्लीवेज साइट में एकल S219V उत्परिवर्तन के माध्यम से समाप्त किया जा सकता है। अकेले व्यक्त प्रोटीज भी खराब घुलनशील है, हालांकि निर्देशित विकास और कम्प्यूटेशनल डिजाइन के माध्यम से इसकी घुलनशीलता में सुधार के लिए कई प्रयास किए गए हैं। यह भी दिखाया गया है कि माल्टोज बाइंडिंग प्रोटीन (एमबीपी) के संलयन से अभिव्यक्ति में सुधार किया जा सकता है जो एक घुलनशीलता बढ़ाने वाले साथी का काम करता है। टी. ई. वी. प्रोटीज को 4 डिग्री सेल्सियस पर गतिविधि का 10 गुना नुकसान दिखाने के लिए बताया गया है। टी. ई. वी. प्रोटीज 34 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर गतिविधि के नुकसान को दर्शाता है। मूल टी. ई. वी. प्रोटीज के लिए उच्च गतिविधि के लिए कम करने वाले एजेंट की उपस्थिति की आवश्यकता होती है, जो डाइसल्फ़ाइड बंधन वाले प्रोटीन के कार्य में हस्तक्षेप कर सकता है। विभिन्न उत्परिवर्तनों को शामिल करने के बाद, बाद के "सुपरटीईवी प्रोटीज" संस्करण कम करने वाले एजेंट की उपस्थिति या अनुपस्थिति में अत्यधिक सक्रिय होते हैं। इस एंजाइम का आणविक भार उपयोग किए गए विशिष्ट निर्माण के आधार पर 25 और 27 केडीए के बीच भिन्न होता है। संदर्भ बाहरी लिंक एमईआरओपीएस राष्ट्रीय कैंसर संस्थान टीईवी एफएक्यू ईसी 3.4.22 प्रोटीज पर यूनीप्रोट टीईवी प्रोटीज पर टीईवी पॉलीप्रोटीन