Cyclotide
உயிர்வேதியியலில், சைக்ளோடைடுகள் சிறியவை, டைசல்பைடு நிறைந்த பெப்டைடுகள் தாவரங்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன. பொதுவாக 28-37 அமினோ அமிலங்களைக் கொண்ட அவை, அவற்றின் தலை முதல் வால் சுழற்சி செய்யப்பட்ட பெப்டைட் முதுகெலும்பு மற்றும் அவற்றின் மூன்று டைசல்பைடு பிணைப்புகளின் ஒன்றோடொன்று இணைக்கும் ஏற்பாடு ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த ஒருங்கிணைந்த அம்சங்கள் சுழற்சி சிஸ்டைன் முடிச்சு (சி. சி. கே) மையக்கருத்து என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இன்றுவரை, ரூபியேசி, வயோலேசி மற்றும் குக்கர்பிடேசி குடும்பங்களின் இனங்களிலிருந்து 100 க்கும் மேற்பட்ட சைக்ளோடைடுகள் தனிமைப்படுத்தப்பட்டு வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. ஃபாப்பேசி மற்றும் போவேசி போன்ற விவசாய முக்கியத்துவம் வாய்ந்த குடும்பங்களிலும் சைக்ளோடைடுகள் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன. அமைப்பு சைக்ளோடைடுகள் அவற்றின் இன்டர்லாக்கிங் டைசல்பைடு பிணைப்புகள் மற்றும் சுழற்சி பெப்டைட் முதுகெலும்பு காரணமாக நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட முப்பரிமாண கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. பின்பக்க சுழல்கள் மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட எச்சங்கள் நோக்குநிலைக்கு உதவ கட்டமைப்பில் பெயரிடப்பட்டுள்ளன. இந்த பெப்டைடிற்கான அமினோ அமில வரிசை (ஒற்றை எழுத்து அமினோ அமில பிரதிநிதித்துவம்) வலதுபுறத்தில் உள்ள வரிசை வரைபடத்தில் குறிக்கப்பட்டுள்ளது. சுழற்சி பெப்டைடுகளின் சுவாரஸ்யமான அம்சங்களில் ஒன்று, பெப்டைட் வரிசை பற்றிய அறிவு மூதாதையர் தலை மற்றும் வாலை வெளிப்படுத்தாது; இதற்கு மரபணு வரிசை பற்றிய அறிவு தேவைப்படுகிறது. கலாட்டா பி1 விஷயத்தில் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட கிளைசின் (ஜி) மற்றும் அஸ்பாரஜின் (என்) அமினோ அமிலங்கள் பெப்டைடை சுழற்றுவதற்கு பெப்டைட் பிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் இறுதி எச்சங்களாகும். உயிரியல் செயல்பாடு சைக்ளோடைடுகள் எச். ஐ. வி எதிர்ப்பு, பூச்சிக்கொல்லி எதிர்ப்பு, கட்டி எதிர்ப்பு, கறை எதிர்ப்பு, நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு, ஹீமோலிடிக், நியூரோடென்சின் எதிர்ப்பு, டிரிப்சின் தடுப்பு மற்றும் கருப்பை செயல்பாடுகள் உள்ளிட்ட பரந்த அளவிலான உயிரியல் செயல்பாடுகளைக் கொண்டிருப்பதாக தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது. கருப்பைச் சுருக்கங்களைத் தூண்டும் திறன் தான் கலாட்டா பி 1 இன் ஆரம்பக் கண்டுபிடிப்பைத் தூண்டியது. சைக்ளோடைடுகள் கலாட்டா பி1 மற்றும் கலாட்டா பி2 ஆகியவற்றின் சக்திவாய்ந்த பூச்சிக்கொல்லி செயல்பாடு சைக்ளோடைடுகள் தாவர புரவலன்-பாதுகாப்பு முகவர்களாக செயல்படுகின்றன என்ற நம்பிக்கையைத் தூண்டியுள்ளது. ஒரு தாவரத்தில் டஜன் கணக்கான அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட சைக்ளோடைடுகள் இருக்கலாம் மற்றும் சைக்ளோடைடு கட்டமைப்பில் ஒரு பாதுகாக்கப்பட்ட மையப்பகுதி உள்ளது, அதில் தொடர்ச்சியான ஹைபர்வேறியபிள் சுழல்கள் காட்டப்படுகின்றன, சைக்ளோடைடுகள் ஒரே நேரத்தில் பல பூச்சிகள்/நோய்க்கிருமிகளை குறிவைக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. அமினோ-அமில வரிசைகள் அறியப்பட்ட சைக்ளோடைடுகளின் தொகுப்பின் பகுப்பாய்வு அவற்றின் தனித்துவமான இயற்பியல்-வேதியியல் பண்புகள், உயிர் செயல்பாடுகள் மற்றும் ஒத்த தன்மையைப் புரிந்துகொள்வதற்கு முக்கியமான பல வரிசை ஒற்றுமைகளை வெளிப்படுத்துகிறது. சைக்ளோடைடுகள் இரண்டு முக்கிய கட்டமைப்பு துணைக் குடும்பங்களாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன. மோய்பியஸ் சைக்ளோடைடுகள், இரண்டிலும் குறைவான பொதுவானவை, வளையம் 5 இல் ஒரு சிஸ்-புரோலைனைக் கொண்டுள்ளன, இது ஒரு உள்ளூர் 180 டிகிரி முதுகெலும்பு திருப்பத்தைத் தூண்டுகிறது (எனவே அதை மோபியஸ் துண்டுடன் ஒப்பிடுகிறது), அதேசமயம் வளையல் சைக்ளோடைடுகள் இல்லை. இந்த துணைக் குடும்பங்களுக்குள் உள்ள வரிசைகளில் அவற்றுக்கிடையே உள்ளதை விட சிறிய மாறுபாடு உள்ளது. சைக்ளோடைடுகளின் மூன்றாவது துணைக்குடும்பம் டிரிப்சின் தடுப்பான்கள் ஆகும், மேலும் அவை மற்ற சைக்ளோடைட்களை விட நாட்டின்கள் அல்லது இன்ஹிபிட்டர் சிஸ்டைன் முடிச்சுகள் எனப்படும் ஸ்குவாஷ் தாவரங்களிலிருந்து வரும் சுழற்சி அல்லாத டிரிப்சின் தடுப்பான்களின் குடும்பத்திற்கு மிகவும் ஒத்தவை. தொடர்ச்சியான சிஸ்டைன் எச்சங்களுக்கு இடையில் முதுகெலும்பு பிரிவுகள் அல்லது சுழல்களின் அடிப்படையில் வரிசைகளைப் பற்றி விவாதிப்பது வசதியானது. ஆறு சிஸ்டைன் எச்சங்கள் சைக்ளோடைட் சூட் முழுவதும் முற்றிலும் பாதுகாக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவை சி. சி. கே மையக்கருத்தைப் பாதுகாக்க பங்களிக்கின்றன. ஒட்டுமொத்த மடிப்பை பராமரிக்க சிஸ்டைன்கள் இன்றியமையாததாகத் தோன்றினாலும், சைக்ளோடைடுகளில் அதிக அளவில் பாதுகாக்கப்பட்டுள்ள பல எச்சங்கள் கூடுதல் நிலைத்தன்மையை வழங்குவதாக கருதப்படுகிறது. அறியப்பட்ட சைக்ளோடைடுகள் சுழற்சி 1 முழுவதும் மிகவும் பாதுகாக்கப்பட்டுள்ளது. ஆறு சிஸ்டைன் எச்சங்களைத் தவிர, வளைய 1 இன் குளுட்டமிக் அமிலம் மற்றும் செரின்/த்ரோயோனின் எச்சங்கள் மட்டுமே வளையல் மற்றும் மோபியஸ் துணைக் குடும்பங்கள் முழுவதும் 100% அடையாளத்தைக் கொண்டுள்ளன. மேலும், இந்த வளையத்தின் மீதமுள்ள எச்சங்கள் ஒரு பழமைவாத மாற்றத்தை மட்டுமே வெளிப்படுத்துகின்றன, அதாவது. கிளைசின்/அலனைன். சுழல்கள் 3 மற்றும் 5 இன் எச்சங்களுடன் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு மூலம் சைக்ளோடைடு கட்டமைப்பை உறுதிப்படுத்துவதில் இந்த வளையம் முக்கிய பங்கு வகிப்பதாக நம்பப்படுகிறது. லூப்கள் 2-6 மிகவும் பாதுகாக்கப்பட்ட அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளன, இதில் லூப் 4 இல் ஒரே ஒரு அமினோ அமிலத்தின் எங்கும் இருப்பது உட்பட, இது பக்க சங்கிலி-பக்க சங்கிலி ஹைட்ரஜன் பிணைப்பில் ஈடுபட்டிருக்கலாம். பிற பாதுகாக்கப்பட்ட எச்சங்களில் வளையம் 3 இல் ஒரு ஹைட்ராக்சில் கொண்ட எச்சம், வளையம் 3 இன் இறுதி நிலையில் ஒரு கிளைசின் எச்சம், முறையே வளையல் மற்றும் மோபியஸ் சைக்ளோடைடுகளின் வளையம் 5 இல் இறுதி நிலையில் ஒரு அடிப்படை மற்றும் ஒரு புரோளைன் எச்சம் மற்றும் வளையம் 6 இல் உள்ள புட்டேடிவ் சைக்ளைசேஷன் புள்ளியில் ஒரு அஸ்பாரஜின் (அல்லது எப்போதாவது அஸ்பார்டிக் அமிலம்) எச்சம் ஆகியவை அடங்கும். சில எச்சங்கள் மிகவும் பாதுகாக்கப்படுவது மட்டுமல்லாமல், முதுகெலும்பு மற்றும் பக்க சங்கிலி கோணங்களும் உள்ளன என்பதைக் குறிப்பிடுவது ஆர்வமாக உள்ளது. சமீபத்திய திரையிடல் திட்டங்கள் சைக்ளோடைடு வரிசைகளின் எண்ணிக்கை விரைவில் ஆயிரக்கணக்கானவர்களை எட்டக்கூடும் என்று பரிந்துரைப்பதால், சைபேஸ் என்ற தரவுத்தளம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது, இது சைக்ளோடைடுகளுக்கான வரிசைகள் மற்றும் செயல்பாட்டுத் தரவுகளின் ஒப்பீடுகளுக்கான வாய்ப்பை வழங்குகிறது. வட்ட புரதங்களின் பல குடும்பங்கள் பாக்டீரியா, தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளில் அறியப்படுகின்றன, மேலும் அவை சைபேஸிலும் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன. உயிரியக்கவியல் தாவரங்கள் ரைபோசோமலி-தொகுக்கப்பட்ட மற்றும் மொழிபெயர்ப்புக்கு பிந்தைய மாற்றப்பட்ட சுழற்சி பெப்டைடுகளின் வளமான ஆதாரமாகும். இவற்றில், சைக்ளோடைடுகள் ஒரு பெரிய முன்னோடி புரதத்தின் செயலாக்கத்தின் மூலம் உருவாக்கப்படும் மரபணு குறியீட்டு தயாரிப்புகள் ஆகும். அத்தகைய முதல் முன்னோடியின் மரபணு ஓக் 1 (ஓல்டென்லேண்டியா அஃபினிஸ் கலாட்டா குளோன் எண் 1) ஆகும், இது கலாட்டா பி 1 இன் தொகுப்புக்கு காரணமாக இருப்பதாகக் காட்டப்பட்டது. முன்னோடி புரதத்தின் பொதுவான அமைப்பு ஒரு எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் சிக்னல் வரிசை, ஒரு பாதுகாக்கப்படாத சார்பு-பிராந்தியம், என்-டெர்மினல் ரிபீட் (என். டி. ஆர்) என்று அழைக்கப்படும் மிகவும் பாதுகாக்கப்பட்ட பகுதி, முதிர்ந்த சைக்ளோடைடு களம் மற்றும் இறுதியாக ஒரு குறுகிய ஹைட்ரோபோபிக் சி-டெர்மினல் வால் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. சைக்ளோடைடு களம் ஓக் 1 ஐப் போலவே ஒரு சைக்ளோடைடு வரிசையைக் கொண்டிருக்கலாம் அல்லது ஓக் 2 மற்றும் ஓக் 4 இல் காணப்படுவது போல் கூடுதல் என். டி. ஆர் காட்சிகளால் பிரிக்கப்பட்ட பல பிரதிகள் இருக்கலாம். பல சைக்ளோடைடு களங்களைக் கொண்ட முன்னோடி புரதங்களில் இவை அனைத்தும் ஓக் 4 ஐப் போலவே ஒரே மாதிரியான வரிசைகளாக இருக்கலாம் அல்லது ஓக் 2 இல் உள்ளதைப் போல வெவ்வேறு சைக்ளோடைடுகளாக இருக்கலாம், இதில் கலாட்டா பி 3 மற்றும் பி 6 உடன் தொடர்புடைய வரிசைகள் உள்ளன. சமீபத்தில், சைக்ளோடைடுகளின் முதுகெலும்பு சுழற்சிக்கு காரணமான நொதி கிளிட்டோரியா டெர்னேடியா என்ற மருத்துவ தாவரத்திலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இந்த நொதிக்கு தாவரத்தின் உள்ளூர் பெயருக்கு (புங்கா தெலங் லிகேஸ்) ஏற்ப பியூட்டிலேஸ் 1 என்று பெயரிடப்பட்டது. பியூட்டிலேஸ் 1 கலாட்டா பி 1 இன் நேரியல் முன்னோடியை> 95 சதவீதம் விளைச்சலுடன் 5.42 × 105 எம்−1எஸ்−1 என்ற குறிப்பிடத்தக்க விகிதத்தில் சுழற்றுவதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. மனித நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு பெப்டைட் ஹிஸ்டாடின், கூம்பு நத்தை மற்றும் பூச்சி நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு பெப்டைட் தானாடினில் இருந்து கொனோடாக்சின் போன்ற விலங்கு தோற்றத்தின் பல்வேறு உயிர் செயல்பாட்டு பெப்டைடுகளையும் ஈந்தணைவிகள் சுழற்றுகின்றன. பயன்பாடுகள் சைக்ளோடைடுகளின் குறிப்பிடத்தக்க நிலைத்தன்மை என்பது அவற்றின் உள்ளார்ந்த உயிரியல் செயல்பாடுகளை மையமாகக் கொண்ட சாத்தியமான பயன்பாடுகளின் அற்புதமான வரம்பைக் கொண்டுள்ளன அல்லது உயிரியல் ரீதியாக செயலில் உள்ள எபிடோப்புகளை உறுதிப்படுத்துவதற்கு சி. சி. கே மையக்கருத்தை ஒரு சாரக்கட்டு பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளன. உயர் விளைச்சலுடன் செயற்கை முறையில் சைக்ளோடைடுகளை உற்பத்தி செய்யும் திறன் கொண்ட ஒரு இரசாயன முறையின் வெளியீடுகள் மற்றும் அமினோ-அமில மாற்றீடுகளுக்கு சி. சி. கே கட்டமைப்பின் இணக்கம் ஆகியவற்றுடன் இவற்றில் ஆர்வம் சமீபத்தில் தீவிரமடைந்துள்ளது. ஆனால் மூலக்கூறுகள் ஒரு சிகிச்சை அமைப்பில் பயனுள்ளதாக இருக்க அவை புரோட்டியோலிசிஸ் எதிர்ப்பு மற்றும் சவ்வு ஊடுருவக்கூடிய தன்மை போன்ற பயனுள்ள பயோஃபார்மாசூட்டிக்கல் பண்புகள் தேவைப்படுகின்றன. சவ்வு ஊடாடும் மேற்பரப்பு பகுதி மற்றும் சைக்ளோடைடுகளின் கணம் ஆகியவை அவற்றின் உயிரியல் செயல்பாடுகளை முன்கணிப்பதில் தீர்மானிப்பவையாகும். மருந்து வேட்பாளர்களாக தொடர்புடைய சிஸ்டைன் முடிச்சு புரதங்கள் குறித்த சமீபத்திய ஆய்வில், சிஸ்டைன் முடிச்சுகள் இன்சுலின் மற்றும் பாசிட்ராசின் போன்ற சிஸ்டைன் அல்லாத முடிச்சு பெப்டைட் மருந்துகளுடன் ஒப்பிடுகையில் எலி சிறு குடல் சளி மூலம் நன்கு ஊடுருவிச் செல்கின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. மேலும், சிஸ்டைன் முடிச்சு பெப்டைட் மருந்துகளின் நொதி செரிமானம் ஒரு சில புரோட்டியேஸ்களுடன் மட்டுமே தொடர்புடையது, மேலும் குறிப்பிட்ட பிளவு தளங்களை மாற்றுவதன் மூலம் இந்த வரம்பை சமாளிக்க முடியும் என்று பரிந்துரைக்கப்பட்டது. எனவே, சில சிஸ்டைன் முடிச்சு புரதங்கள் மருந்து விநியோகத்திற்கான அடிப்படை அளவுகோல்களை பூர்த்தி செய்கின்றன மற்றும் பெப்டைட் மருந்து விநியோகத்திற்கான சாரக்கட்டு என உற்சாகமான புதிய வேட்பாளர்களைக் குறிக்கின்றன. சைக்ளோடைடுகளின் பல்வேறு வகையான உள்ளார்ந்த செயல்பாடுகள் விவசாய வயல்களில் பூச்சிகள் மற்றும் நெமடோட்களுக்கு எதிராக, குறிப்பாக கிளிட்டோரியா டெர்னேடியாவிலிருந்து வரும் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு தொடர்ந்து உறுதியளிக்கின்றன. 1960 களில் காங்கோ ஜனநாயகக் குடியரசில் செஞ்சிலுவைச் சங்கத்தின் நிவாரணப் பணியின் போது, நோர்வே மருத்துவர் லோரென்ட்ஸ் கிரான், பிரசவத்தின் போது ஆப்பிரிக்க பெண்கள் ஓல்டென்லேண்டியா அஃபினிஸ் தாவரத்தின் இலைகளிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட ஒரு மருத்துவ தேயிலையை பிரசவத்தைத் தூண்டுவதற்கும் பிரசவத்தை எளிதாக்குவதற்கும் பயன்படுத்தினர் என்று குறிப்பிட்டார். செயலில் உள்ள மூலப்பொருள் பின்னர் ஒரு பெப்டைட் என்று தீர்மானிக்கப்பட்டது, இது உள்ளூர் மருத்துவமான கலாட்டா-கலாட்டாவின் பாரம்பரிய பெயரான கலாட்டா பி 1 என்று பெயரிடப்பட்டது. எலிகளில் விவோ ஆய்வுகள் சுத்திகரிக்கப்பட்ட பெப்டைடின் கருப்பை செயல்பாட்டை உறுதிப்படுத்தியிருந்தாலும், சுழற்சி சிஸ்டைன் முடிச்சு மையக்கருத்து மற்றும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட பெப்டைடின் அமைப்பு தெளிவுபடுத்தப்படுவதற்கு இன்னும் 20 ஆண்டுகளுக்கு முன்பே இருந்தது. மேலும் காண்கஃ நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு பெப்டைடுகள் சுழற்சி பெப்டைடுகள் குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் சைபேஸ் புற சவ்வு புரதங்கள் சுழற்சி பெப்டைடுகள்