Arp2/3 complex
एआरपी2/3 कॉम्प्लेक्स (एक्टिन संबंधित प्रोटीन 2/3 कॉम्प्लेक्स) एक सात-उप-इकाई प्रोटीन कॉम्प्लेक्स है जो एक्टिन साइटोस्केलेटन के विनियमन में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। यह एक्टिन साइटोस्केलेटन का एक प्रमुख घटक है और अधिकांश एक्टिन साइटोस्केलेटन युक्त यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। इसकी दो उप-इकाइयाँ, एक्टिन-संबंधित प्रोटीन ए. आर. पी. 2 और ए. आर. पी. 3, मोनोमेरिक एक्टिन की संरचना से निकटता से मिलती-जुलती हैं और नए एक्टिन तंतुओं के लिए न्यूक्लिएशन साइटों के रूप में काम करती हैं। परिसर मौजूदा ("माँ") तंतुओं के किनारों से जुड़ता है और माँ से एक विशिष्ट 70 डिग्री कोण पर एक नए ("बेटी") तंतु के विकास की शुरुआत करता है। नए तंतुओं के इस न्यूक्लिएशन के परिणामस्वरूप शाखाओं वाले एक्टिन नेटवर्क बनाए जाते हैं। कोशिका गति, फागोसाइटोसिस और लिपिड पुटिकाओं की अंतःकोशिकीय गतिशीलता जैसी प्रक्रियाओं के लिए एक्टिन साइटोस्केलेटन की पुनर्व्यवस्था का विनियमन महत्वपूर्ण है। एआरपी2/3 परिसर का नाम 1994 में एकैंथमोएबा कैस्टेलानी से एफिनिटी क्रोमैटोग्राफी द्वारा पहचाने जाने के बाद रखा गया था, हालांकि इसे पहले 1989 में ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर भ्रूण में एक्टिन फिलामेंट्स से जुड़ने वाले प्रोटीन की खोज में अलग किया गया था। यह अधिकांश यूकेरियोटिक जीवों में पाया जाता है, लेकिन कई क्रोमल्वेओलेट्स और पौधों से अनुपस्थित है। ए. आर. पी. 2/3 द्वारा एक्टिन पोलीमराइजेशन के तंत्र कई एक्टिन से संबंधित अणु पहले से मौजूद तंतुओं को खोलकर या काटकर और इन्हें एक्टिन न्यूक्लिएशन कोर के रूप में उपयोग करके पोलीमराइजेशन के लिए एक मुक्त कांटेदार छोर बनाते हैं। हालांकि, एआरपी2/3 कॉम्प्लेक्स एक नया न्यूक्लिएशन कोर बनाकर एक्टिन पॉलिमराइजेशन को उत्तेजित करता है। एक्टिन न्यूक्लिएशन एक्टिन फिलामेंट के निर्माण में एक प्रारंभिक चरण है। ए. आर. पी. 2/3 की न्यूक्लिएशन कोर गतिविधि न्यूक्लिएशन को बढ़ावा देने वाले कारकों (एन. पी. एफ.) द्वारा सक्रिय की जाती है जिसमें विस्कॉट-एल्ड्रिच सिंड्रोम परिवार प्रोटीन (डब्ल्यू. ए. एस. पी., एन-डब्ल्यू. ए. एस. पी., डब्ल्यू. ए. वी. ई. और डब्ल्यू. ए. एस. एच. प्रोटीन) के सदस्य शामिल हैं। डब्ल्यू. ए. एस. पी. प्रोटीन का वी डोमेन एक्टिन मोनोमर्स के साथ अंतःक्रिया करता है जबकि सी. ए. क्षेत्र एक न्यूक्लिएशन कोर बनाने के लिए ए. आर. पी. 2/3 कॉम्प्लेक्स के साथ जुड़ता है। हालांकि, पोलीमराइजेशन के बाद डी नोवो न्यूक्लिएशन एकीकृत एक्टिन नेटवर्क बनाने के लिए पर्याप्त नहीं है, क्योंकि ये नए संश्लेषित पॉलिमर पहले से मौजूद तंतुओं से जुड़े नहीं होंगे। इस प्रकार, एआरपी2/3 कॉम्प्लेक्स पहले से मौजूद तंतुओं से जुड़ जाता है ताकि नए तंतु पुराने पर बढ़ सकें और एक कार्यात्मक एक्टिन साइटोस्केलेटन बना सकें। कैपिंग प्रोटीन एआरपी2/3 कॉम्प्लेक्स द्वारा सक्रिय क्षेत्र में एक्टिन पोलीमराइजेशन को सीमित करते हैं, और डिपॉलिमराइजेशन को रोकने के लिए लंबे फिलामेंट सिरों को फिर से कैप किया जाता है और इस प्रकार एक्टिन फिलामेंट का संरक्षण किया जाता है। ए. आर. पी. 2/3 कॉम्प्लेक्स एक साथ एक्टिन पोलीमराइजेशन के न्यूक्लिएशन और तंतुओं की शाखाओं को नियंत्रित करता है। इसके अलावा, आर्प2/3-मध्यस्थ एक्टिन पोलीमराइजेशन के दौरान ऑटोकैटलिसिस देखा जाता है। इस प्रक्रिया में, नवगठित तंतु अन्य ए. आर. पी. 2/3 परिसरों को सक्रिय करते हैं, जिससे शाखा वाले तंतुओं के निर्माण में सुविधा होती है। ए. आर. पी. 2/3 द्वारा एक्टिन फिलामेंट दीक्षा का तंत्र विवादित रहा है। सवाल यह है कि कॉम्प्लेक्स फिलामेंट को कहाँ बांधता है और एक "बेटी" फिलामेंट को न्यूक्लिएट करता है। ऐतिहासिक रूप से दो मॉडल प्रस्तावित किए गए हैं। हाल के परिणाम साइड ब्रांचिंग मॉडल का समर्थन करते हैं, जिसमें ए. आर. पी. 2/3 कॉम्प्लेक्स नाभिकीकरण स्थल से अलग बिंदु पर पहले से मौजूद ("माँ") फिलामेंट के किनारे से जुड़ जाता है। हालांकि क्षेत्र में एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन क्रिस्टल संरचना का अभाव है, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से डेटा, फिलामेंट न्यूक्लिएशन पर जैव रासायनिक डेटा और एआरपी2/3 कॉम्प्लेक्स के कैपिंग तंत्र के साथ, साइड ब्रांचिंग का समर्थन करते हैं। वैकल्पिक कांटेदार अंत शाखा मॉडल में, एआरपी2/3 केवल बढ़ते तंतुओं के कांटेदार छोर पर सहयोगी है, जो मूल तंतु के विस्तार और एक शाखा वाले तंतु के गठन की अनुमति देता है, जो गतिज विश्लेषण और ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी पर आधारित एक मॉडल है। हाल ही में कंप्यूटर डॉकिंग, स्वतंत्र रूप से ई. एम. डेटा द्वारा पुष्टि की गई, एक साइड-ब्रांचिंग मॉडल का समर्थन करती है। ए. आर. पी. सी. 2 और ए. आर. पी. सी. 4 एक साथ एक क्षेत्र बनाते हैं जो शाखा के आधार को मातृ फिलामेंट के किनारे से जोड़ता है। न्यूक्लियोटाइड और डब्ल्यू. ए. एस. पी. बंधन पर बड़े संरचनात्मक परिवर्तन होते हैं। आर्प2/3 के कोशिकीय उपयोग आर्प2/3 कॉम्प्लेक्स विभिन्न प्रकार के विशेष कोशिका कार्यों में महत्वपूर्ण प्रतीत होता है जिसमें एक्टिन साइटोस्केलेटन शामिल होता है। जटिल गतिशील एक्टिन फिलामेंट गतिविधि की विशेषता वाले कोशिकीय क्षेत्रों में पाया जाता हैः मैक्रोपिनोसाइटिक कप में, गतिशील कोशिकाओं (लैमेलिपोडिया) के अग्रणी किनारे में, और खमीर में गतिशील एक्टिन पैच में। स्तनधारियों और सामाजिक अमीबा डिक्टियोस्टेलियम डिस्कोइडियम में यह फागोसाइटोसिस के लिए आवश्यक है। इस परिसर को कोशिका ध्रुवीयता की स्थापना और घाव भरने वाले मॉडल में फाइब्रोब्लास्ट मोनोलेयर के प्रवास में भी शामिल दिखाया गया है। स्तनधारी अंडकोशिकाओं में, आर्प2/3 कॉम्प्लेक्स अंडकोशिका असममित विभाजन और ध्रुवीय शरीर उत्सर्जन में शामिल होता है, जो स्पिंडल माइग्रेशन (अंडकोशिका विभाजन की एक अनूठी विशेषता) और साइटोकिनेसिस की विफलता के परिणामस्वरूप होता है। इसके अलावा, लिस्टेरिया मोनोसाइटोजेन्स और सिगेला जैसे एंटरोपैथोजेनिक जीव एक्टिन-पॉलीमराइजेशन-निर्भर रॉकेट चाल के लिए आर्प2/3 कॉम्प्लेक्स का उपयोग करते हैं। आर्प2/3 कॉम्प्लेक्स एंडोसोम, लाइसोसोम, पिनोसाइटिक वेसिकल्स और माइटोकॉन्ड्रिया की इंट्रासेल्युलर गतिशीलता को भी नियंत्रित करता है। इसके अलावा, हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि पौधों में उचित ध्रुवीय कोशिका विस्तार के लिए एआरपी2/3 परिसर आवश्यक है। अरबीडोप्सिस थालियाना में एआरपी2/3 उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप असामान्य फिलामेंट संगठन होता है, जो बदले में ट्राइकोम, फुटपाथ कोशिकाओं, हाइपोकोटाइल कोशिकाओं और जड़ बाल कोशिकाओं के विस्तार को प्रभावित करता है। क्लैमाइडोमोनास रीनहार्ड्टी आर्प2/3 कॉम्प्लेक्स का रासायनिक अवरोध या आनुवंशिक उत्परिवर्तन फ्लैजेला की लंबाई को कम कर देता है। उप-इकाइयाँ आर्प2/3 परिसर सात उप-इकाइयों से बना हैः आर्प2/एसीटीआर2, आर्प3/एसीटीआर3, पी41/एआरपीसी1ए और बी/आर्क40/सोप2/पी40, पी34/एआरपीसी2/एआरसी35/पी35, पी21/एआरपीसी3/एआरसी18/पी19, पी20/एआरपीसी4/एआरसी19/पी18, पी16/एआरपीसी5/एआरसी15/पी14। उप-इकाइयाँ ए. आर. पी. 2 और ए. आर. पी. 3 निकटता से मोनोमेरिक एक्टिन से मिलते-जुलते हैं जो थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर एक्टिन जैसे डाइमर की अनुमति देते हैं। पी41 को न्यूक्लिएशन बढ़ावा देने वाले कारकों (एन. पी. एफ.) के साथ अंतःक्रिया करने के लिए प्रस्तावित किया गया है क्योंकि यह केवल मातृ फिलामेंट के साथ मामूली संपर्क के लिए जाना जाता है और पी41 की अनुपस्थिति में न्यूक्लिएशन दक्षता का एक बड़ा नुकसान होता है। पी34 और पी20 एक संरचनात्मक रीढ़ बनाने के लिए द्विगुणित होते हैं जो मातृ फिलामेंट के साथ बातचीत में मध्यस्थता करता है। पी21 आर्प3 और मातृ फिलामेंट के बीच एक सेतु बनाता है, जिससे न्यूक्लिएशन दक्षता बढ़ती है। पी16 आरपी2 को बाकी परिसर में जोड़ता है। संदर्भ बाहरी लिंक एम. बी. आई. एन. एफ. ओ.-ए. आर. पी. 2/3 मध्यस्थ नाभिकीय मॉडल ए. आर. पी. 2/3 फिलामेंट नाभिकीय मॉडल, 2 डी एनिमेशन और 3 डी संरचना-आधारित फिल्मों साइटोस्केलेटन प्रोटीन प्रोटीन परिसरों के साथ सचित्र