LONP1
लोन प्रोटीज होमोलॉग, माइटोकॉन्ड्रियल एक प्रोटीज है, एक एंजाइम जिसे मनुष्यों में एल. ओ. एन. पी. 1 जीन द्वारा कूटबद्ध किया जाता है। संरचना नाभिकीय-जीन कूटबद्ध माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स एल. ओ. एन. पेप्टिडेज़ 1 (एल. ओ. एन. पी. 1), जिसे मूल रूप से प्रोटीन की गुणवत्ता नियंत्रण (पी. क्यू. सी.) के लिए जिम्मेदार माना जाता है, जिसमें प्रोटीयोलिटिक गतिविधि, चैपरोन गतिविधि और माइटोकॉन्ड्रियल डी. एन. ए. (एम. टी. डी. एन. ए.) विनियमन जैसे कई आवश्यक कार्य होते हैं। लोन प्रोटीज ए. टी. पी.-निर्भर प्रोटीज (ए. ए. ए. + प्रोटीज) का एक सदस्य है। परिपक्व एल. ओ. एन. पी. 1 अपनी होमोहेक्सामेरिक संरचना में उत्प्रेरक रूप से सक्रिय है, जबकि परिसरों की अन्य संरचनाओं को देखा गया है जैसे कि सैक्रोमाइसेस सेरेविसिया में होमोहेप्टामेरिक रिंग। एल. ओ. एन. पी. 1 की एकल उप-इकाई में तीन डोमेन होते हैंः सब्सट्रेट पहचान और बाइंडिंग के लिए एन-डोमेन, ए. टी. पी. बाइंडिंग और हाइड्रोलिसिस के लिए एक ए. ए. ए. + मॉड्यूल (ए-डोमेन), और प्रोटीन प्रोटीयोलिसिस के लिए एक पी-डोमेन। एल. ओ. एन. पी. 1 के लिए एक समरूप प्रोटीज E.coli में व्यक्त किया गया है। क्षरण के लिए विशिष्ट नियामक प्रोटीन को लक्षित करके जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है। इसके अलावा, एल. ओ. एन. पी. 1 माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम के प्रकाश और भारी श्रृंखला प्रवर्तकों में एक विशिष्ट अनुक्रम को बांधने में सक्षम है जो एम. टी. डी. एन. ए. प्रतिकृति और प्रतिलेखन के विनियमन में शामिल हैं। फंक्शन लोन प्रोटीज (एल. ओ. एन. पी. 1) एक संरक्षित सेरीन पेप्टिडेज है जिसकी पहचान बैक्टीरिया से यूकेरियोटिक कोशिकाओं में की जाती है। माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में, अधिकांश क्षतिग्रस्त प्रोटीन को लोन प्रोटीज के नेतृत्व में प्रोटीयोलिसिस के माध्यम से हटा दिया जाता है, जो माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन गुणवत्ता नियंत्रण के लिए एक आवश्यक तंत्र है। एल. ओ. एन. पी. 1 माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में अनफोल्डेड प्रोटीन की पहचान और हटाने के लिए जिम्मेदार प्रमुख प्रोटीज है और इस तरह कोशिका को माइटोकॉन्ड्रियन में एकत्रित प्रोटीन के संचय से बचाता है। हालाँकि एल. ओ. एन. पी. 1 समग्र प्रोटीन मॉडल को पहचानने या नीचा दिखाने में असमर्थ है। लोन प्रोटीज-निर्भर क्षरण के लिए, प्रोटीन सब्सट्रेट को पहले पहचाना जाता है और फिर यदि आवश्यक हो तो ए. टी. पी.-निर्भर तरीके से प्रकट किया जाता है। सब्सट्रेट को बाद में कॉम्प्लेक्स के छिद्र के माध्यम से और क्षरण के लिए कॉम्प्लेक्स के प्रोटिओलिटिक कक्ष में स्थानांतरित किया जाता है। ए. टी. पी. के लोन परिसर के ए. ए. ए. मॉड्यूल से जुड़ने के परिणामस्वरूप लोन संरचना में एक प्रोटियोलिटिक रूप से सक्रिय अवस्था में परिवर्तन होता है। सामान्य तौर पर, लोन प्रोटीज पेप्टाइड क्षेत्रों (अनुक्रमों) के साथ अंतःक्रिया करता है जो सब्सट्रेट के हाइड्रोफोबिक कोर के भीतर स्थित होते हैं और शायद ही कभी सतह पर होते हैं। जब प्रोटीन क्षतिग्रस्त हो जाते हैं और अपनी संरचना अखंडता खो देते हैं तो इन क्षेत्रों को लोन प्रोटीज को प्रस्तुत किया जा सकता है। गलत तरीके से मोड़ लिए गए प्रोटीनों के अलावा, कई नियामक प्रोटीनों को अपने जैविक कार्यों को पूरी तरह से प्राप्त करने से पहले एक अपक्षयी टैग को हटाकर लोन प्रोटीज द्वारा संसाधित किया जा सकता है। एल. ओ. एन. पी. 1 एक डी. एन. ए.-बाध्यकारी प्रोटीन भी है जो एम. टी. डी. एन. ए. रखरखाव और जीन अभिव्यक्ति विनियमन में भाग लेता है। एल. ओ. एन. पी. 1 माइटोकॉन्ड्रियल प्रतिलेखन कारक ए (टी. एफ. ए. एम.) का क्षरण करता है जब सब्सट्रेट को पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधनों (पी. टी. एम.) जैसे कि फॉस्फोराइलेशन द्वारा संशोधित किया जाता है, एम. टी. डी. एन. ए. प्रतिलिपि संख्या और चयापचय को विनियमित करता है ताकि प्रतिकृति और प्रतिलेखन को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक टी. एफ. ए. एम./एम. टी. डी. एन. ए. अनुपात को बनाए रखा जा सके। नैदानिक महत्व और आनुवंशिक कमी माइटोकॉन्ड्रियल कार्य के नियंत्रण को बनाए रखने में एल. ओ. एन. प्रोटीज की महत्वपूर्ण भूमिका को देखते हुए, तनाव की स्थिति में अभिव्यक्ति में इसकी गतिशीलता मानव रोगों और उम्र बढ़ने के साथ जुड़ी हुई पाई गई है। उदाहरण के लिए, विभिन्न ट्यूमर और ट्यूमर कोशिका रेखाओं में एल. ओ. एन. पी. 1 अभिव्यक्ति स्तर बढ़ जाते हैं। कुछ ट्यूमर कोशिकाओं में एल. ओ. एन. पी. 1 का डाउनरेगुलेशन एपोप्टोसिस और कोशिका मृत्यु का कारण बनता है, जो एल. ओ. एन. पी. 1 कार्य के लिए ट्यूमर कोशिकाओं की संभावित लत का संकेत देता है, जैसा कि कैंसर से जुड़े अन्य इंट्रासेल्युलर प्रोटीज के साथ होता है। इसके अलावा, एल. ओ. एन. पी. 1 की आनुवंशिक कमी, एल. ओ. एन. पी. 1 जीन में बाइएलेलिक हानिकारक रूपों के कारण होती है, जिसके परिणामस्वरूप गंभीर जन्मजात विसंगतियों का एक पैटर्न होता है जिसे "सेरेब्रल, ऑक्युलर, डेंटल, ऑरिकुलर, कंकाल विसंगतियों" के लिए सी. ओ. डी. ए. एस. सिंड्रोम कहा जाता है। इस प्रकार, ऐसा प्रतीत होता है कि एल. ओ. एन. पी. 1 के विकासात्मक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण कार्य हैं जिनकी कोशिका संवर्धन मॉडल में पिछले अध्ययनों से भविष्यवाणी नहीं की गई थी। 2021 में प्रकाशित एक अध्ययन ने सुझाव दिया है कि एल. ओ. एन. पी. 1 में आनुवंशिक रूप जन्मजात डायाफ्रामिक हर्निया के विकास के लिए एक पूर्वनिर्धारित कारक हो सकता है। मानव भ्रूण/भ्रूण विकास में एल. ओ. एन. पी. 1 की एक और भूमिका पर प्रकाश डालते हुए। लोन प्रोटीज परिवार के संदर्भ भी देखें आगे पढ़ने के लिए ईसी 3.4.21 माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन