Arginylation
அர்ஜினைலேஷன் என்பது மொழிபெயர்ப்புக்குப் பிந்தைய மாற்றமாகும், இதில் புரதங்கள் என்-முனைய அமினோ குழுவில் அர்ஜினைன் (ஆர்க்) அல்லது எதிர்வினை அமினோ அமிலங்களின் பக்க சங்கிலிகளை அரிஜினைல் டிரான்ஸ்ஃபெரேஸ் (ஏடிஇ 1) என்சைம் மூலம் சேர்ப்பதன் மூலம் மாற்றியமைக்கப்படுகின்றன. விவோவில் உள்ள நூற்றுக்கணக்கான புரதங்கள் அர்ஜினைலேட்டட், புரதங்கள் பல உயிரியல் பாதைகளுக்கு இன்றியமையாதவை என்றும் சமீபத்திய ஆய்வுகள் வெளிப்படுத்தியுள்ளன. உயிரியல் அமைப்பில் இன்னும் மோசமாக புரிந்து கொள்ளப்பட்டாலும், ஏடிஇ 1 நொதி மிகவும் பாதுகாக்கப்பட்டுள்ளது, இது அர்ஜினைலேஷன் ஒரு முக்கியமான உயிரியல் பிந்தைய மொழிபெயர்ப்பு மாற்றம் என்பதைக் குறிக்கிறது. அடையாளம் காணப்பட்ட ஏடிஇ1 இலக்குகளுக்கு எடுத்துக்காட்டுகளில் ஆர்னிதைன் டெகார்பாக்சிலேஸ், தைரோகுளோபூலின், இன்சுலின் மற்றும் நியூரோடென்சின் ஆகியவை அடங்கும். 1963 ஆம் ஆண்டில், ரைபோசோம் இல்லாத செல் மற்றும் திசு சாறுகளிலிருந்து பெறப்பட்ட புரதங்களில் குறிப்பிட்ட கதிரியக்க அமினோ அமிலங்கள் இணைக்கப்படுவதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு கண்டறிந்தது. ரைபோசோம் இல்லாத உயிரணுக்களில் அமினோ அமிலங்களை இணைப்பது முதன்முதலில் லியூசின் (லியு) மற்றும் ஃபெனைலாலனைன் (ஃபெ) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி புரோக்கரியோட்டுகளில் காணப்பட்டது, மேலும் அர்ஜினைனைப் பயன்படுத்தி பாலூட்டி கல்லீரல் சாற்றில் மேலும் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. ரைபோசோம் இல்லாத உயிரணுக்களில் பிற அமினோ அமிலங்களை இணைப்பது இதே போன்ற முடிவுகளைத் தரத் தவறிவிட்டது, இது பாக்டீரியாவில் உள்ள லியூசின் மற்றும் ஃபெனைலாலனைன் மற்றும் பாலூட்டிகளில் உள்ள அர்ஜினைனுக்கு இந்த வழிமுறை குறிப்பிட்டது என்பதைக் குறிக்கிறது. அர்ஜினைலேஷனின் மிகவும் சுவாரஸ்யமான அம்சங்களில் ஒன்று என்னவென்றால், அர்ஜினைலேஷனுக்கு பயன்படுத்தப்படும் அமினோ அமிலங்கள் அமினோசைல் டி. ஆர். என். ஏக்களிலிருந்து இலக்கு புரதத்திற்கு மாற்றப்படுகின்றன, வேறு எந்த மொழிபெயர்ப்பு கூறுகளையும் பயன்படுத்தாமல். கிளைசைலேஷன், குளுட்டமைலேஷன் மற்றும் டைரோசினேஷன் போன்ற புரதங்களுக்கு கூடுதலாக வேறு எந்த அமினோ அமிலத்திலும் புரதங்களை மொழிபெயர்த்த பிறகு மாற்றியமைக்கும் இந்த வழி ஏற்படாது, இது அர்ஜினைலேஷனை உண்மையிலேயே தனித்துவமாக்குகிறது. இந்த மாற்றமும் அதன் பொறிமுறையும் கண்டுபிடிக்கப்பட்டவுடன், இந்த மாற்றத்தை ஊக்குவிக்கும் ஒரு நொதி அல்லது என்சைம்களை அடையாளம் காண மேலும் ஆராய்ச்சி செய்யப்பட்டது. தாவரங்கள் மற்றும் கினிப் பன்றி மயிர்க்கால்களில் இந்த மாற்றத்திற்கு காரணமான நொதியை அடையாளம் கண்ட பிறகு, இது குளோன் செய்யப்பட்டு ஈஸ்டில் வகைப்படுத்தப்பட்டு அதன் திறன் காரணமாக ஏடிஇ 1 என்று பெயரிடப்பட்டது. பல இனங்களில் உள்ள ஏ. டி. இ. 1 நொதிகளைக் குறிக்கும் பல்வேறு மரபணுக்களையும் பிற்கால ஆய்வுகள் அடையாளம் கண்டுள்ளன, இது அனைத்து யூகாரியோட்டுகளிலும் ஏ. டி. இ. 1 உள்ளது என்ற முடிவுக்கு வழிவகுக்கிறது. இலக்கு தளங்கள் N-முனையம் ATE1 (இன் விட்ரோ மற்றும் இன் விவோ) மூலம் அர்ஜினைலேஷனின் ஆரம்ப இலக்குகளை அடையாளம் கண்டவுடன், ஒரு முறை வெளிப்பட்டது. புரதம் அல்லது பெப்டைடின் என்-முனையப் பக்கத்தில் வெளிப்படும் அமில அமினோ அமிலங்கள் அஸ்பாரஜின் அல்லது குளுட்டமைன் கொண்ட புரதங்கள் மற்றும் பெப்டைடுகளுக்கு ஏடிஇ1 அதிக உறவைக் காட்டியது என்பதை இந்த முறை காட்டுகிறது. உயர் துல்லியமான வெகுஜன நிறமாலையியல் உதவியுடன் மேலும் ஆய்வுகள் பல்வேறு செல்கள் மற்றும் திசுக்களில் இருந்து நூற்றுக்கணக்கான புரதங்கள் அர்ஜினைலேட்டட் செய்யப்பட்டுள்ளன என்பதை வெளிப்படுத்தியுள்ளன. இந்த புரதங்களில் பல அவற்றின் என்-சங்கிலி முனையத்தில் அர்ஜினைலேஷனைக் காட்டின, ஆனால் அஸ்பாரஜின் அல்லது குளுட்டமைனைத் தவிர வேறு எச்சங்களைக் கொண்டிருந்தன. எனவே, அர்ஜினைலேஷன் ஆய்வுகள் இன்னும் அறிமுக கட்டங்களில் உள்ளன, மேலும் அர்ஜினைலேஷனின் தனித்துவம் குறித்து மேலும் ஆராய்ச்சி செய்யப்பட வேண்டும். இருப்பினும், ஆர்ஜினைலேஷன் என்-முனையத்தில் மட்டுமே நிகழ்கிறது என்ற அனுமானம் ஆர்ஜினைலேஷன் செய்யப்படக்கூடிய புரதங்களின் அளவை கடுமையாக மட்டுப்படுத்தியது. இதற்குக் காரணம் என்னவென்றால், என்-முனைய அனுமானத்தில் மட்டுமே அர்ஜினைலேஷன் ஏற்படுவதற்கான விருப்பம் உண்மையாக இருந்தால், என்-முனையத்தில் மெத்தியோனைனில் தொடங்கும் புரத வரிசைகள் காரணமாக அப்படியே இருக்கும் புரதங்களில் அர்ஜினைலேஷன் ஒருபோதும் நடக்க முடியாது, விருப்பமான அஸ்பாரஜின் அல்லது குளுட்டமைன் அல்ல. இந்த அனுமானம் விரைவில் தவறானது என்று நிரூபிக்கப்பட்டது, அதன் வரிசையின் நடுவில் ஒரு அர்ஜினைலேட்டட் எச்சத்துடன் ஒரு புரதம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. மிட்-சங்கிலி என்-டெர்மினஸ் அர்ஜினைலேஷன் முதலில் ஏடிஇ 1 என்சைம்களால் குறிவைக்கப்படும் ஒரே தளமாக கருதப்பட்டாலும், சமீபத்தில் ஒரு புரதத்தின் பெப்டைட் சங்கிலியின் நடுவில் அர்ஜினைலேஷன் ஏற்படலாம் என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது. மத்திய நரம்பு மண்டலத்தில் காணப்படும் உயிரியல் பெப்டைடான நியூரோடென்சின் உயிரணுக்களில் இருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டபோது இந்த முன்னோடியில்லாத மாற்றத்தின் முதல் கண்டுபிடிப்பு ஏற்பட்டது, மேலும் அர்ஜினைன் ஒரு நடுத்தர சங்கிலி குளுட்டமைன் எச்சத்துடன் இணைக்கப்பட்டிருப்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இந்த கண்டுபிடிப்பு அர்ஜினைலேஷன் எவ்வாறு நிகழ்கிறது என்பதற்கான பார்வையை மாற்றியது, ஏனெனில் இதன் பொருள் அப்படியே இருக்கும் புரதங்களை மாற்றியமைக்கவும் அர்ஜினைலேட் செய்யவும் வழிகள் இருக்கலாம். நடுத்தர சங்கிலி அர்ஜினைலேஷன் பரவுவதைத் தீர்மானிக்கும் முயற்சியில், பல்வேறு பெப்டைடுகளின் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி திரை நிகழ்த்தப்பட்டது. இந்த பரிசோதனையின் முடிவுகள் பல்வேறு புரதங்களின் மிகுதியை வெளிப்படுத்தின, அவை அவற்றின் பெப்டைட் சங்கிலியின் நடுவில் உள்ள மாற்றியமைக்கப்பட்ட அஸ்பாரஜின் மற்றும் குளுட்டமைன் எச்சங்களைக் கொண்டிருந்தன, மேலும் ஆய்வுகள் இந்த எதிர்வினையை ஏடிஇ 1 மத்தியஸ்தம் செய்யலாம் என்று தீர்மானித்தன. உண்மையில், இந்த கண்டுபிடிப்பு ஆர்ஜினைலேஷனின் உயிரியல் நோக்கத்தை மாற்றியது, புரோட்டீன் துண்டுகள் அல்லது முன் பதப்படுத்தப்பட்ட புரதங்களின் என்-முனையத்தில் மட்டுமல்லாமல், முழுமையாக அப்படியே இருக்கும் புரதங்களிலும் ஆர்ஜினைலேஷன் ஏற்படலாம் என்று பரிந்துரைத்தது. 1986 ஆம் ஆண்டில், என்-எண்ட் விதி தெளிவுபடுத்தப்பட்டது, மேலும் புரதத்தின் அமினோ அமில வரிசையின் என்-முனையத்தில் உள்ள அமினோ அமிலத்தின் அடையாளம் புரதத்தின் அரை ஆயுளை தீர்மானிக்கிறது என்று அது கூறுகிறது. புரதங்களின் அரை ஆயுளில் அர்ஜினைலேஷனின் விளைவுகளைத் தீர்மானிக்கும் முயற்சியில், மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஈஸ்ட் புரதங்களைப் பயன்படுத்தி பல ஆய்வுகள் செய்யப்பட்டன. ஆர்ஜினைலேட்டட் செய்யப்பட்ட என்-டெர்மினியை சேர்க்க புரதங்கள் வடிவமைக்கப்பட்டபோது, மாற்றியமைக்கப்பட்ட புரதங்கள் வளர்சிதை மாற்ற ரீதியாக நிலையற்றவை என்று இந்த ஆய்வுகள் வெளிப்படுத்தின. மேலும், ஒரு புரதம் அர்ஜினைலேட்டட் செய்யப்படும்போது புரதம் எங்கும் பரவுவதும் சீரழிவும் ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம் என்றும் கண்டறியப்பட்டது. இந்த சோதனைகளிலிருந்து சேகரிக்கப்பட்ட சான்றுகள், விவோவில் உள்ள அர்ஜினைலேஷன் அஸ்பாரஜின் மற்றும் குளுட்டமைன் எச்சங்களுடன் அவற்றின் என்-முனையில் புரதங்களின் சீரழிவுக்கு வழிவகுக்கிறது என்பதை தெளிவுபடுத்துகிறது. இருப்பினும், பல சமீபத்திய ஆய்வுகளும் உள்ளன, அவை புரதச் சிதைவு என்பது அர்ஜினைலேஷனின் பொதுவான செயல்பாடாக இருக்காது என்பதைக் காட்டுகின்றன, ஆனால் சில புரதங்கள் சரியாக செயல்பட இந்த மாற்றமும் முக்கியமானதாக இருக்கலாம். உதாரணமாக, பீட்டா அமிலாய்டு புரதங்களில் அர்ஜினைலேஷன் நிகழும்போது, புரதங்கள் அவற்றின் சரியான ஆல்பா ஹேலிகல் வடிவத்திற்கு வழிநடத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை தவறாக மடிப்பதிலிருந்தும் திரட்டுவதிலிருந்தும் தடுக்கப்படுகின்றன. அர்ஜினைலேஷன் மூலம் பயனடையும் மற்றொரு புரதம் கால்ரெடிகுலின் ஆகும், ஏனெனில் மாற்றியமைக்கப்படும்போது, எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் அழுத்தத்தின் போது அதன் பங்கு செல்களில் இருந்து முழுவதுமாக அகற்றப்படுவதை விட எளிதாக்கப்படுகிறது. அர்ஜினைலேஷனின் சீரழிவு மற்றும் வசதி விளைவுகள் இரண்டும் அடையாளம் காணப்பட்டு ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளதால், உயிரணுக்களுக்குள் புரத ஒழுங்குமுறையில் அர்ஜினைலேஷன் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது என்பது தெளிவாகிறது. மொழிபெயர்ப்புக்குப் பிந்தைய மாற்றம் குறைவாகப் புரிந்துகொள்ளப்பட்டதால், ஆர்ஜினைலேஷன் மற்றும் விவோவில் அதன் ஒழுங்குமுறை இன்னும் பெரும்பாலும் மர்மமாகவே உள்ளது. ஏ. டி. இ. 1 இன் வெளிப்பாடு வெவ்வேறு திசுக்களுக்குள் கணிசமாக மாறுபடும், ஆனால் இந்த திசுக்களுக்குள் அதன் அளவுகள் நடு வளர்ச்சியில் உச்சத்தை அடைகின்றன, ஆனால் ஒரு உயிரினத்தின் வயதாகும்போது குறையத் தொடங்குகின்றன. பல்வேறு உடலியல் சேர்மங்கள் மற்றும் மருந்துகள் விவோவில் அர்ஜினைனை இணைப்பதை பாதிக்க முடியும் என்பதும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது, ஆனால் இது ஒரு குறிப்பிட்ட முறையில் நிகழாது என்று கருதப்படுகிறது. எனவே, ஏடிஇ1 செயல்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் தடுப்பான்கள் மற்றும் ஆக்டிவேட்டர்கள், எனவே அர்ஜினைலேஷன், விவோவில் இருக்கலாம் என்று கோட்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளது. ஈஸ்டில் காணப்படுவது போல், புரதங்களை வளர்சிதை மாற்ற ரீதியாக நிலையற்றதாக மாற்றுவதற்கான அர்ஜினைலேஷனின் திறன், இந்த வழியில் மாற்றியமைக்கப்பட்ட புரதங்களை அகற்றுவதற்கான கவர்ச்சிகரமான இலக்காக ஆக்குகிறது. நன்கு வகைப்படுத்தப்பட்ட அர்ஜினைலேஷன் ரெகுலேட்டர்களில் ஒன்று யுக்விக்விட்டின் சார்பு புரத சீரழிவு ஆகும், இது தீங்கு விளைவிக்கும் புரதங்களை விரைவாக சீரழித்து நீக்குகிறது. அர்ஜினைலேஷனின் இந்த முக்கியமான ரெகுலேட்டர் இந்த பிந்தைய மொழிபெயர்ப்பு மாற்றத்தின் தனித்துவத்தை எளிதாக்குகிறது மற்றும் விவோவில் அர்ஜினைலேஷன் செய்யப்படாத புரதங்களை திறம்பட நீக்குகிறது. கடைசியாக, விவோவில் அர்ஜினைலேஷனை ஒழுங்குபடுத்துவதற்கான நிரூபிக்கப்படாத ஆனால் மிகவும் கவர்ச்சிகரமான பொறிமுறை டி-அர்ஜினைலேஷன் என்சைம்களைப் பயன்படுத்துவதை பரிந்துரைக்கிறது, இது புரதங்களில் மொழிபெயர்ப்புக்கு பிந்தைய சேர்க்கப்பட்ட அர்ஜினைனை அகற்ற முடியும். அமினோபெப்டிடேஸ் பி மற்றும் கார்பாக்சிபெப்டிடேஸ் பி போன்ற நொதிகள் முறையே ஒரு புரதங்கள் என்-முனையம் மற்றும் பக்க சங்கிலி கார்பாக்சில் குழுக்களிலிருந்து அர்ஜினைனை அகற்ற முடியும், ஆனால் குறிப்பாக அர்ஜினைலேட்டட் தளங்களை குறிவைக்காது. முன்மொழியப்பட்ட டி-அர்ஜினைலேஷன் என்சைம்கள் முன்பு குறிப்பிடப்பட்ட என்சைம்களான அமினோபெப்டிடேஸ் பி மற்றும் கார்பாக்ஸிபெப்டிடேஸ் பி ஆகியவற்றைப் போலவே செயல்படுகின்றன, ஆனால் அவை குறிப்பாக அர்ஜினைலேட்டட் புரத அடி மூலக்கூறுகளை இலக்காகக் கொண்டுள்ளன என்பதில் வேறுபடுகின்றன. இந்த என்சைம்கள் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை என்றாலும், இந்த என்சைம்களின் தேடல் மற்றும் கண்டுபிடிப்பு மேலும் ஆய்வுகளுக்கான ஒரு உற்சாகமான பாதையாகும். ஈஸ்டில் உள்ள ஏடிஇ1 நாக்அவுட் காரணமாக ஆரம்பத்தில் ஒரு அத்தியாவசியமற்ற செயல்முறையாக எழுதப்படாத பாதைகள் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, பின்னர் ஆய்வுகள் பல உயிரியல் செயல்முறைகளில் அர்ஜினைலேஷன் குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் கொண்டுள்ளன என்பதைக் காட்டுகின்றன. எலிகள் மற்றும் ட்ரோசோபிலாவில் ஏ. டி. இ. 1 இன் நாக்அவுட் இரண்டு இனங்களுக்கும் கரு மரணத்தை விளைவித்தது. உயிரினத்தின் வளர்ச்சியில் ஏடிஇ1 நாக்அவுட்டின் விளைவுகளைக் கவனிக்க சுட்டி மாதிரியைப் பயன்படுத்தி மேலும் ஆய்வுகள் மரபணு இழப்பு அசாதாரண இதய மற்றும் கிரேனியோஃபேஷியல் மார்ஃபோஜெனெசிஸ், குறைபாடுள்ள ஆஞ்சியோஜெனெசிஸ் மற்றும் உயிரணுக்களின் ஒடுக்கற்பிரிவுக்கு உட்படும் திறன் ஆகியவற்றை விளைவித்தது என்பதை வெளிப்படுத்தியது. பிரசவத்திற்குப் பிறகு, ஏடிஇ1 நாக் அவுட் எடை இழப்பு, மலட்டுத்தன்மை மற்றும் மனவளர்ச்சி குன்றுதல் ஆகியவற்றிற்கு வழிவகுத்தது. கூடுதலாக, ஒரு மாதிரி தாவர உயிரினமான அராபிடோப்ஸிஸ் தலியானாவில் ஏடிஇ 1 நீக்குதலின் விளைவுகளைக் கவனித்ததில், குறைபாடுள்ள தளிர் மற்றும் இலை வளர்ச்சி, அசாதாரண விதை முளைத்தல் மற்றும் தாமதமான இலை முதுமை ஆகியவை வெளிப்பட்டன. எனவே ஏ. டி. இ. 1 நொதியின் நாக்அவுட் காரணமாக ஏற்படும் செயலிழப்புகள் யூகாரியோட்டுகளுக்குள் உள்ள பல உடலியல் பாதைகளுக்கு அர்ஜினைலேஷன் அவசியம் என்று கூறுகின்றன. மேலும் காண்க மொழிபெயர்ப்புக்குப் பிந்தைய மாற்றங்கள் எங்கும் நிறைந்த குறிப்புகள் உயிர்வேதியியல்