Maltose-binding protein
மால்டோஸ்-பைண்டிங் புரதம் (எம்பிபி) என்பது எஸ்கெரிச்சியா கோலியின் மால்டோஸ்/மால்டோடெக்ஸ்ட்ரின் அமைப்பின் ஒரு பகுதியாகும், இது மால்டோடெக்ஸ்ட்ரின்களின் உறிஞ்சுதல் மற்றும் திறமையான கேடபாலிஸத்திற்கு காரணமாகும். இது பல புரதங்கள் மற்றும் புரத வளாகங்களை உள்ளடக்கிய ஒரு சிக்கலான ஒழுங்குமுறை மற்றும் போக்குவரத்து அமைப்பாகும். எம். பி. பி. யின் மூலக்கூறு நிறை தோராயமாக 42.5 கிலோடால்டன்கள் ஆகும். கட்டமைப்பு மற்றும் மடிப்பு எம்பிபி எஸ்கெரிச்சியா கோலியின் மாலே மரபணுவால் குறியிடப்படுகிறது. ஒரு முன்னோடி பாலிபெப்டைடிற்கான (396 அமினோ அமில எச்சங்கள்) மாலே மரபணு குறியீடுகள் NH2-முனைய விரிவாக்கத்தின் (26 எச்சங்கள்) பிளவுபடும் போது முதிர்ந்த எம்பிபி (370 எச்சங்கள்) விளைவிக்கும். எம்பிபியின் முன்னோடி மற்றும் முதிர்ந்த வடிவங்களில் எந்த சிஸ்டைன் எச்சங்களும் இல்லை. எம்பிபி என்பது ஒரு மோனோமெரிக் புரதமாகும். கிரிஸ்டல் கட்டமைப்புகள் எம்பிபி இரண்டு தனித்துவமான குளோபுலர் களங்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகின்றன, அவை மூன்று குறுகிய பாலிபெப்டைட் பிரிவுகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இரண்டு களங்களும் மால்டோஸ்/மால்டோடெக்ஸ்ட்ரின் பிணைப்பு தளத்தைக் கொண்ட ஆழமான பள்ளத்தால் பிரிக்கப்படுகின்றன. எம். பி. பி. யின் பிணைக்கப்பட்ட மற்றும் இணைக்கப்படாத வடிவங்களின் கட்டமைப்புகளின் ஒப்பீடு, மால்டோஸின் பிணைப்பு ஒரு பெரிய இணக்கமான மாற்றத்தைத் தூண்டுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது, இது இணைக்கும் பாலிபெப்டைட் கீலைச் சுற்றியுள்ள இரண்டு களங்களின் கடுமையான இயக்கத்தால் பள்ளத்தை மூடுகிறது. எம்பிபியின் முன்னோடி மற்றும் முதிர்ந்த வடிவங்கள் இரண்டும் மால்டோஸ் பிணைப்புக்கு செயல்படுகின்றன. NH2-முனைய நீட்டிப்பு அதன் முதிர்ந்த வடிவத்துடன் ஒப்பிடுகையில் MBP இன் முன்னோடி வடிவத்தின் மடிப்பு விகிதத்தை குறைந்தது 5 மடங்கு குறைக்கிறது, ஆனால் அது வெளிப்படும் விகிதத்தில் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது. எம். பி. பி. யின் சமநிலை வெளிப்பாட்டை 25 டிகிரி செல்சியஸ், pH 7.6 இல் 9.45 கிலோகலோரி mol−1 க்கு சமமான நிலைத்தன்மை கொண்ட இரு நிலை பொறிமுறையால் வடிவமைக்க முடியும். உள்ளூர்மயமாக்கல் மற்றும் ஏற்றுமதி எம்பிபி ஈ. கோலியின் பெரிபிளாஸ்மிக் இடத்திற்கு ஏற்றுமதி செய்யப்படுகிறது. சிக்னல் பெப்டைட் என்றும் அழைக்கப்படும் எம்பிபியின் என்எச்2-முனைய விரிவாக்கம் இரண்டு பாத்திரங்களைக் கொண்டுள்ளதுஃ (i) இது புதிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட பாலிபெப்டைட்டின் மடிப்பை குறைக்கிறது, மற்றும் (ii) இது இந்த பாலிபெப்டைடை சவ்வு மற்றும் செக்யூவைஇஜி டிரான்ஸ்லோகானுக்கு வழிநடத்துகிறது. மடிக்கப்பட்டவுடன், முன்னோடி இனி இடமாற்ற பாதையில் நுழைய முடியாது. சிக்னல் பெப்டைடின் ஹைட்ரோபோபிக் மையத்திற்குள் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அமினோ-அமில எச்சம் அல்லது புரோலைன் எச்சத்தை அறிமுகப்படுத்துவது ஏற்றுமதியைத் தடுக்க போதுமானது. பிறழ்ந்த எம். பி. பி. களின் குறைபாடுள்ள ஏற்றுமதிகள் ஆல்பா-ஹீலிக் இணக்கம் மற்றும் சிக்னல் பெப்டைட்டின் ஹைட்ரோபோபிக் தொடர்புகளுடன் டிரான்ஸ்கோகன் மோட்டார் புரதமான எஸ். இ. சி. ஏ உடன் அதன் தொடர்புகளில் ஒத்துப்போகின்றன. வெளிப்பாட்டின் கட்டுப்பாடு எம். பி. பி. க்கான குறியீடான மாலே மரபணு, ஈ. கோலியின் மால் ஒழுங்குமுறைக்கு சொந்தமானது, இதில் பத்து மரபணுக்கள் உள்ளன, அவற்றின் தயாரிப்புகள் மால்டோஸ் மற்றும் மால்டோடெக்ஸ்ட்ரின்களின் திறமையான உறிஞ்சுதல் மற்றும் பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றவை. மால்டோஸ்/மால்டோடெக்ஸ்ட்ரின் போக்குவரத்தில் ஈடுபடும் அனைத்து மரபணுக்களும், மாலே உட்பட, ஈ. கோலியின் மால்பி பகுதியில் தொகுக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் இரண்டு மாறுபட்ட ஓபரான்களாக ஒழுங்கமைக்கப்பட்டுள்ளனஃ மாலே-மால்ப்-மால்ப் மற்றும் மால்கே-லாம்ப். மாலெப் மற்றும் மால்கேப் விளம்பரதாரர்களில் உள்ள டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் தொடக்க தளங்கள் 271 அடிப்படை ஜோடிகளில் தொலைதூரத்தில் உள்ளன. மாலெப் மற்றும் மால்கேப் ஊக்குவிப்பாளர்கள் மால்ட் ஒழுங்குமுறையின் செயல்பாட்டாளரான மால்ட் புரதம் மற்றும் சிஏஎம்பி ஏற்பி புரதம் சி. ஆர். பி ஆகியவற்றால் ஒருங்கிணைந்து செயல்படுத்தப்படுகிறார்கள். இந்த செயல்படுத்தல் என்பது ஒரு இணைக்கப்பட்ட செயல்முறையாகும், இது மாலெப் இலிருந்து மால்கேப்பை நோக்கிச் செல்கிறதுஃ இரண்டு மால்ட் பிணைப்பு தளங்கள்; மூன்று சி. ஆர். பி பிணைப்பு தளம், மற்றும் மூன்று மால்ட் பிணைப்பு தளங்களின் இரண்டு ஒன்றுடன் ஒன்று செட், மூன்று அடிப்படை ஜோடிகளால் தடுமாறுகிறது. டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் செயல்படுத்தலுக்கு அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட் (ஏடிபி) மற்றும் மால்டோட்ரியோஸ் மால்டியுடன் பிணைக்கப்பட வேண்டும் மற்றும் சுழற்சி ஏஎம்பி சி. ஆர். பி. யின் டைமருடன் பிணைக்கப்பட வேண்டும். மால்ட்டியின் இணைக்கப்படாத வடிவம் மோனோமெரிக் ஆகும், அதே நேரத்தில் ஏடிபி மற்றும் மால்டோட்ரியோஸ் முன்னிலையில் அதன் இணைக்கப்பட்ட வடிவம் ஒலிகோமெரிக் ஆகும். ஈ. கோலியில் வெளிப்படும் மறுசீரமைப்பு புரதங்களின் கரைதிறனை அதிகரிக்க புரதமாகவும் பெப்டைட் திசையனாகவும் எம்பிபி பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த அமைப்புகளில், ஆர்வமுள்ள புரதம் பெரும்பாலும் எம்பிபி-ஃப்யூஷன் புரதமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஆர்வமுள்ள புரதத்தின் திரட்டலைத் தடுக்கிறது. எம்பிபி கரைதிறனை அதிகரிக்கும் வழிமுறை நன்கு புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை. கூடுதலாக, எம். பி. பி தன்னை மறுசீரமைப்பு புரதங்களின் சுத்திகரிப்புக்கான ஒரு இணைப்பு குறிச்சொல்லாகப் பயன்படுத்தலாம். இணைவு புரதம் அமிலோஸ் நெடுவரிசைகளுடன் பிணைக்கிறது, அதே நேரத்தில் மற்ற அனைத்து புரதங்களும் பாய்கின்றன. மால்டோஸ் மூலம் நெடுவரிசையை வெளியேற்றுவதன் மூலம் எம்பிபி-புரத இணைவை சுத்திகரிக்க முடியும். இணைவு புரதம் சுத்திகரிக்கப்பட்ட வடிவத்தில் பெறப்பட்டவுடன், ஆர்வமுள்ள புரதம் பெரும்பாலும் எம்பிபியிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட புரோட்டீஸ் மூலம் பிரிக்கப்படுகிறது, பின்னர் எம்பிபியிலிருந்து அஃபினிட்டி குரோமடோகிராஃபி மூலம் பிரிக்கப்படலாம். எம்பிபியின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகளுக்கு இடையிலான உறவுகள் பற்றிய முதல் ஆய்வு, ஒரு குறுகிய டிஎன்ஏ துண்டின் சீரற்ற செருகல் மூலம், ஒரு பாம்ஹி கட்டுப்பாடு தளத்திற்கான குறியீட்டை மாலே மரபணுவில் செருகுவதன் மூலம் செய்யப்பட்டது. சில செருகல்கள் எம்பிபியின் செயல்பாடுகளை பாதித்தன, மற்றவை அனுமதிக்கப்பட்டன. எம்பிபிக்குள் இருந்த அனுமதி தளங்கள், ஆன்டிஜெனிக் பெப்டைட்களை செருகவும், எலிகளில் நோயெதிர்ப்பு சக்தியை சவால் செய்யவும் பயன்படுத்தப்பட்டன. 3 '-OH முனைய செருகல்கள் இணைவு புரதங்களை உருவாக்கவும், குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட அமிலோஸில் அஃபினிட்டி குரோமடோகிராஃபி மற்றும் லேசான இயற்பியல்-வேதியியல் நிலைமைகளில் மால்டோஸ் உடன் எல்யூஷன் மூலம் வெளிநாட்டு புரதங்கள் மற்றும் பெப்டைடுகளை சுத்திகரிப்பதற்கான ஒரு இணைப்பு கைப்பிடியாக எம்பிபி பயன்பாட்டை உருவாக்கவும் பயன்படுத்தப்பட்டன. இத்தகைய இணைவு புரதங்களின் வெளிப்பாடு மற்றும் சுத்திகரிப்பை எளிதாக்க பல பிளாஸ்மிட் திசையன்கள் உருவாக்கப்பட்டன. மறுசீரமைப்பு எம்பிபி ஒரு சிக்னல் பெப்டைட்டை உள்ளடக்கும் போது, இணைவு புரதத்தை பெரிபிளாஸ்மிக் இடத்திற்கு ஏற்றுமதி செய்யலாம், இது பெரிபிளாஸ்மிக் திரவத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான புரதங்கள் மட்டுமே இருப்பதால் அதன் சுத்திகரிப்பை எளிதாக்குகிறது, மேலும் ஒரு ஆஸ்மோடிக் அதிர்ச்சியால் அல்லது பாக்டீரியாவின் வெளிப்புற சவ்வை ஊடுருவல் மூலம் மீட்டெடுக்க முடியும். இணைவு புரதத்தை பெரிபிளாஸ்மிக் இடத்திற்குள் ஏற்றுமதி செய்வது பயணிகள் புரதத்தில் டைசல்பைடு பிணைப்புகளை உருவாக்க உதவுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக ஆன்டிபாடி துண்டுகள். தங்கள் சொந்த உயிரினத்தில் ஏற்றுமதி செய்யப்படும் அல்லது சுரக்கப்படும் வெளிநாட்டு புரதங்கள், பொதுவாக எம். பி. பி உடன் இணைப்பதன் மூலம் ஈ. கோலை பெரிபிளாசத்திற்குள் ஏற்றுமதி செய்யப்படலாம். எம்பிபியுடன் இணைப்பதன் மூலம் ஏற்றுமதி செய்யக்கூடிய சைட்டோபிளாஸ்மிக் புரதங்களின் எடுத்துக்காட்டுகள், மோனோமெரிக் க்ளெனோ பாலிமரேஸ் மற்றும் ஃபேஜ் எம் 13 இன் டைமெரிக் ஜீன் வி புரதம் ஆகியவை அடங்கும். மறுசீரமைப்பு எம்பிபி ஒரு குறைபாடுள்ள அல்லது சமிக்ஞை இல்லாத பெப்டைடை உள்ளடக்கும் போது, இணைவு புரதம் பாக்டீரியா சைட்டோபிளாஸத்திற்குள் உள்ளது, அங்கிருந்து செல்களை உடைப்பதன் மூலம் அதை மீட்டெடுக்க முடியும். எம். பி. பி உடன் புரதங்களின் இணைவு பொதுவாக அவற்றின் கரையக்கூடிய தன்மையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் அவற்றின் சரியான மடிப்பை எளிதாக்குகிறது, இதனால் இணைவு புரதங்கள் பெரும்பாலும் இரு செயல்பாடுகளாக இருக்கும். கூடுதலாக, இத்தகைய இணைப்புகள் கடினமான புரதங்களின் படிகமயமாக்கலை எளிதாக்கும், எ. கா. சவ்வு புரதங்கள். படிகமாக்கப்பட்ட புரதங்கள் பெரும்பாலும் அறியப்பட்ட எம்பிபி கட்டமைப்பில் மூலக்கூறு மாற்றீட்டைப் பயன்படுத்தி எக்ஸ்-ரே படிகவியல் மூலம் அவற்றின் கட்டமைப்புகளைத் தீர்க்க முடியும். புரோட்டீன் குறிச்சொல் ஃப்ளோரசன்ட் குளுக்கோஸ் பயோசென்சர்கள் குளுதாதயோன் எஸ்-டிரான்ஸ்ஃபெரேஸ் குறிப்புகள் மிச்சிகன் டெக்னாலஜிக்கல் யுனிவர்சிட்டி ஜெனரிக் நெறிமுறையில் இலக்கு புரதத்தின் என்-டெர்மினல் ஃப்யூஷன் மால்டோஸ்-பைண்டிங் புரதத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது எஸ்செரிச்சியா கோலியில் உள்ள மறுசீரமைப்பு புரதங்களின் வெளிப்பாடு மற்றும் சுத்திகரிப்புக்கான ஒருங்கிணைந்த ஹிஸ் 6-மால்டோஸ் பிணைப்பு புரத இணைவு குறிச்சொல் புரதங்களைப் பயன்படுத்துகிறது.