Importin α
इम्पोर्टिन अल्फा, या कैरिओफेरिन अल्फा एडाप्टर प्रोटीन के एक वर्ग को संदर्भित करता है जो कोशिका नाभिक में प्रोटीन के आयात में शामिल होते हैं। ये कैरिओफेरिन प्रोटीन का एक उप-परिवार हैं। इम्पोर्टिन α को नाभिक लक्षित प्रोटीन के परमाणु स्थानीयकरण संकेत (एन. एल. एस.) अनुक्रम से बांधने के लिए जाना जाता है। इस पहचान के बाद, इम्पोर्टिन α प्रोटीन को इम्पोर्टिन β से जोड़ता है, जो एन. एल. एस. युक्त प्रोटीन को परमाणु लिफाफे में अपने गंतव्य तक पहुँचाता है। उनके पूरक कार्यात्मक संबंध के कारण, इम्पोर्टिन α और इम्पोर्टिन β को अक्सर इम्पोर्टिन α/β हेटेरोडाइमर के रूप में संदर्भित किया जाता है, लेकिन वे कार्यात्मक रूप से अलग होते हैं, और आम तौर पर एक दूसरे के साथ संयुग्मन में मौजूद नहीं होते हैं, लेकिन केवल सेलुलर आयात प्रक्रियाओं के लिए सहयोगी होते हैं, इस प्रकार इम्पोर्टिन α प्रोटीन एडेप्टर प्रोटीन का एक स्वतंत्र वर्ग बनाते हैं। स्ट्रक्चर इम्पोर्टिन α एक छोटा प्रोटीन है जिसमें तीन कार्यात्मक रूप से अलग-अलग डोमेन होते हैंः आईबीबी डोमेन, एआरएम डोमेन और एक्सपोर्ट इन सीएएस बाइंडिंग डोमेन। प्रोटीन के एन-टर्मिनल क्षेत्र में एक इम्पोर्टिन-बीटा-बाइंडिंग, या आईबीबी, डोमेन होता है। प्रोटीन का यह क्षेत्र इम्पोर्टिन β के साथ अंतःक्रिया के लिए जिम्मेदार है। इस क्षेत्र को कम से कम 41 आवश्यक अमीनो एसिड अवशेषों की एक श्रृंखला के रूप में वर्णित किया गया है, विशेष रूप से प्रोटीन की 10-50 स्थिति। इनमें से एक अमीनो एसिड को हटाने से परमाणु आयात गतिविधि में लगभग 50 प्रतिशत की कमी आई है। बड़े विलोपन आयातित α, आयातित β और लक्षित प्रोटीन से बने त्रयी आयात परिसर के कार्य के और भी अधिक नुकसान के साथ संबंधित हैं। आयातित α प्रोटीन का अधिकांश हिस्सा दस टेंडम आर्मडिलो, या एआरएम, रिपीट्स की एक श्रृंखला से बना होता है। एक केंद्रीकृत ए. आर. एम. क्षेत्र, जिसमें नौ ए. आर. एम. दोहराते हैं, नाभिक लक्षित प्रोटीनों के साथ सीधे बातचीत करने के लिए एन. एल. एस. बंधन को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार है। ये ए. आर. एम. दोहराते हैं मूल अवशेषों को पहचानते हैं जो एन. एल. एस. अनुक्रमों की विशेषता हैं। एन. एल. एस. अनुक्रम मोनोपार्टाइट (मूल अमीनो एसिड का एकल समूह) या द्विदलीय (एक लिंकर अनुक्रम के साथ मूल अमीनो एसिड के दो समूह) हो सकते हैं। ए. आर. एम. डोमेन के भीतर दो बाध्यकारी स्थल होते हैं, जो एक एकल आयातित α अणु को दो मोनोपार्टाइट एन. एल. एस. युक्त प्रोटीन या एक एकल द्विदलीय एन. एल. एस. प्रोटीन के साथ बातचीत करने की अनुमति देता है। इम्पोर्टिन α का सी-टर्मिनस डोमेन, जिसमें दसवां एआरएम रिपीट शामिल है, एक्सपोर्टिन सीएएस के साथ बातचीत करने के लिए जिम्मेदार है, एक अन्य कैरिओफेरिन प्रोटीन जो न्यूक्लियस से आयातित α को कोशिका के साइटोप्लाज्म में वापस रीसाइक्लिंग में कार्य करता है। सी. ए. एस. बाध्यकारी क्षेत्र में इस निर्यात का जुड़ाव आर. ए. एन.-जी. टी. पी. पर निर्भर है, और जी. टी. पी. के हाइड्रोलिसिस से सी. ए. एस.-आर. ए. एन. परिसर में निर्यात से आयात α का पृथक्करण होता है। एआरएम डोमेन के लिए बाध्यकारी एनएलएस, और इस तरह आयात परिसर का गठन, आयात α के आईबीबी डोमेन द्वारा विनियमित किया जाता है। आयातित α अणुओं के आईबीबी क्षेत्र में कई बुनियादी अमीनो एसिड अवशेष होते हैं, जो एनएलएस अनुक्रमों में पाए जाने वाले अवशेषों के समान होते हैं। संरचना में यह समानता आईबीबी डोमेन की क्षमता को अंदर की ओर मोड़ने और एनएलएस बाइंडिंग साइटों पर कब्जा करने की ओर ले जाती है जब आयातित β अणु आयातित α से जुड़ा नहीं होता है। यह स्वतः-निषेध तंत्र आयातित α को प्रोटीन युक्त एन. एल. एस. को बांधने से रोकता है जब तक कि यह सुनिश्चित करने के लिए पहले से ही एक आयातित β संबंधित न हो कि सभी आवश्यक आयात मशीनरी उपलब्ध होने से पहले बंधन न हो। इस वजह से, अकेले आयातित α में एन. एल. एस. अनुक्रमों के लिए काफी कम आत्मीयता होती है और जब आयातित α और आयातित β दोनों मौजूद होते हैं तो एक उच्च एन. एल. एस. आत्मीयता देखी जाती है। कार्य इम्पोर्टिन α का प्राथमिक कार्य एन. एल. एस. अनुक्रम वाले प्रोटीन के परमाणु आयात में इसकी भूमिका है। इम्पोर्टिन α मार्ग के माध्यम से परमाणु आयात को निम्नलिखित छह चरण चक्र द्वारा संक्षेपित किया जा सकता हैः साइटोप्लाज्म में मुक्त इम्पोर्टिन α का ए. आर. एम. दोहराता है जो नाभिक लक्षित प्रोटीन के एन. एल. एस. को बांधता है जबकि आई. बी. बी. डोमेन एक साथ एक इम्पोर्टिन β प्रोटीन से जुड़ता है, जिससे एक तृतीयक परिसर बनता है। तृतीयक परिसर नाभिकीय छिद्र परिसर (एन. पी. सी.) पर एक डॉकिंग स्थल पर बंधा होता है आयात β नाभिकीय लिफाफे में परिवहन की मध्यस्थता करता है आयात β को रैन-जी. टी. पी. मुक्त आयात α से बांधने के कारण तृतीयक परिसर अलग हो जाता है और निर्यातक सी. ए. एस. और रैन-जी. टी. पी. के साथ एक निर्यात परिसर बनाता है और नाभिक से बाहर ले जाया जाता है जी. टी. पी. हाइड्रोलाइज्ड होता है और निर्यात परिसर अलग हो जाता है, जिससे मुक्त आयातक α को कोशिका द्रव्य में छोड़ दिया जाता है जबकि यह नाभिकीय आयात प्रक्रिया आयातक α प्रोटीन की कार्यात्मक भूमिका का अधिकांश हिस्सा बनाती है, कई अन्य महत्वपूर्ण कार्यों को आयातक αs द्वारा मध्यस्थता करते हुए दिखाया गया है जिसमें गैमेटोजेनेसिस, विकास, हीट शॉक शामिल हैं। कई अलग-अलग तरीकों से आयातित α प्रोटीन द्वारा गैमेटोजेनेसिस को बहुत अधिक प्रभावित दिखाया गया है। कैनोरहाबैडिटिस एलिगेंस, ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर और उच्च क्रम के स्तनपायी जीवों का उपयोग करने वाले पशु मॉडल से पता चला है कि इम्पोर्टिन α युग्मक विकसित करने में प्रचुर मात्रा में होता है, और उत्परिवर्तन जो कार्यात्मक परिवर्तनों का कारण बनते हैं, वे युग्मक दोष और बांझपन का कारण बन सकते हैं। बोवाइन मॉडल में, इम्पोर्टिन α एन्कोडिंग जीन के नॉकआउट को ब्लास्टोसिस्ट चरण में निषेचित भ्रूण के विकास को रोकने के लिए दिखाया गया है, इस प्रकार उचित भ्रूण विकास को रोकता है और जीव की मृत्यु की ओर ले जाता है। इम्पोर्टिन α को ड्रोसोफिला भ्रूण में गर्मी के झटके की प्रतिक्रिया के विकास में भी शामिल किया गया है। इसके अतिरिक्त, इम्पोर्टिन α आयात को विनियमित प्रोटीज कार्य के लिए दिखाया गया है, जिसमें ल्यूकेमिया प्रोटीन का एक अवक्रमक टैस्पेज़1 भी शामिल है। एक साथ लिए जाने पर, यह स्पष्ट है कि आयातित α प्रोटीन उचित सेलुलर कार्यप्रणाली के लिए बिल्कुल महत्वपूर्ण हैं, और इन प्रोटीनों के उत्परिवर्तन के कई विनाशकारी और संभावित घातक प्रभाव हो सकते हैं। वायरल रोगजनकता में भूमिका अध्ययनों ने इम्पोर्टिन α को इन्फ्लूएंजा ए वायरस सहित कुछ वायरल न्यूक्लियोप्रोटीन की पहचान और आयात के साथ जोड़ा है। यह पता चला है कि इन्फ्लुएंजा ए वायरस वायरल न्यूक्लियोप्रोटीन के एन-टर्मिनस की ओर एनएलएस जैसे अनुक्रम के माध्यम से इस मेजबान मशीनरी तक पहुंचता है जिसे आयातित α श्रेणी के प्रोटीन द्वारा पहचाना जा सकता है। यह अनुक्रम वायरल न्यूक्लियोप्रोटीन के पहले 20 एमिनो एसिड स्थितियों के भीतर होता है और इसमें बुनियादी एमिनो एसिड के समूह होते हैं, जो मेजबान एनएलएस अनुक्रमों और आयातित α आईबीबी डोमेन में पाए जाते हैं। इस संरचनात्मक समानता के कारण, इन्फ्लूएंजा ए वायरल न्यूक्लियोप्रोटीन को अपने मेजबान के केंद्रक में आयात किया जा सकता है और प्रसार के लिए प्रतिकृति तंत्र पर कब्जा किया जा सकता है। सिमियन इम्यूनोडेफिशिएंसी वायरस (एस. आई. वी.) को एन. एल. एस. जैसे अनुक्रम के माध्यम से आयातित α मार्ग का लाभ उठाने के लिए भी जाना जाता है। संदर्भ परिवहन प्रोटीन प्रोटीन परिवार