रिसेप्टर प्रोटीन जैव रसायन और औषध विज्ञान का एक अभिन्न अंग हैं। वे प्लाज्मा झिल्ली में रासायनिक संकेतों को स्थानांतरित करने में मदद करते हैं।
विभिन्न प्रकार के रिसेप्टर प्रोटीन होते हैं। यह लेख सिग्नल ट्रांसडक्शन में उनकी भूमिका के संबंध में व्यापक रूप से अध्ययन किए गए कुछ रिसेप्टर प्रोटीन पर प्रकाश डालेगा।
रिसेप्टर प्रोटीन उदाहरण:
- रिसेप्टर टाइरोसिन किनसे
- परमाणु रिसेप्टर्स
- लिगैंड-गेटेड आयन चैनल
- जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स
निम्नलिखित खंड उपर्युक्त रिसेप्टर प्रोटीन पर विस्तार से चर्चा करेंगे।
रिसेप्टर टाइरोसिन किनसे
रिसेप्टर टाइरोसिन किनेसेस (आरटीके) विभिन्न प्रकार के कैंसर की प्रगति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
अब तक मनुष्यों में 58 RTK की पहचान की गई है। आरटीके रिसेप्टर प्रोटीन कुछ हार्मोन और पॉलीपेप्टाइड वृद्धि हार्मोन को सेल में प्रवेश करने की अनुमति देकर सामान्य सेलुलर प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। आरटीके दो प्रकार के होते हैं: रिसेप्टर आरटीके और गैर-रिसेप्टर आरटीके। रिसेप्टर आरटीके में एक ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन होता है जबकि गैर-रिसेप्टर आरटीके एक ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन से रहित होते हैं।
एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर और नर्व ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर 1960 के दशक में खोजे जाने वाले पहले आरटीके हैं। तब से अब तक आरटीके के 20 वर्गों की पहचान की जा चुकी है.
इनमें से कुछ हैं: मुस्क आरटीके, टीआईई आरटीके, आरटीके जैसे अनाथ रिसेप्टर्स, रिसेप्टर टाइरोसिन किनसे से संबंधित, ल्यूकोसाइट रिसेप्टर टाइरोसिन किनसे, डिस्कोइडिन डोमेन रिसेप्टर परिवार, प्रोटो-ऑनकोजीन टाइरोसिन-प्रोटीन किनेज, आरईटी प्रोटो-ऑन्कोजीन, एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर, टायरोसिन-प्रोटीन किनेज रिसेप्टर, इंसुलिन रिसेप्टर।
Eph रिसेप्टर्स, प्लेटलेट-व्युत्पन्न ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर्स, हेपेटोसाइट ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर, वैस्कुलर एंडोथेलियल ग्रोथ फैक्टर, Trk रिसेप्टर्स, फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर्स, और कोलन कार्सिनोमा किनसे 4.
इंसुलिन रिसेप्टर RTK इंसुलिन की उपस्थिति में डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड से जुड़ा हुआ डिमर बनाता है। एक बार जब एक लिगैंड (इंसुलिन) रिसेप्टर के बाह्य डोमेन से जुड़ जाता है, तो यह डिमर गठन को उत्तेजित करता है। डिमर की एक इकाई में तीन भाग होते हैं: इंट्रासेल्युलर सी टर्मिनल डोमेन, हाइड्रोफोबिक 25 -38 एमिनो एसिड लंबे ट्रांसमेम्ब्रेन क्षेत्र, और एक बाह्य एन टर्मिनल डोमेन।
बाहरी एन टर्मिनल क्षेत्र वृद्धि कारक या इंसुलिन जैसे लिगैंड को बांधता है। आंतरिक सी टर्मिनल क्षेत्र को संरक्षित क्षेत्रों के लिए जाना जाता है जो आरटीके सबस्ट्रेट्स के ऑटोफॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करते हैं।
रिसेप्टर प्रोटीन के बाह्य क्षेत्र के लिए बाध्यकारी एक लिगैंड की उपस्थिति में, डिमर बनते हैं जो बदले में इंट्रासेल्युलर सी क्षेत्र को सक्रिय करता है जो सक्रिय रिसेप्टर के ऑटोफॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करता है।
परमाणु रिसेप्टर्स
परमाणु रिसेप्टर्स थायराइड और स्टेरॉयड हार्मोन का जवाब देने में सक्षम हैं। एक बार सक्रिय हो जाने पर ये रिसेप्टर्स विभिन्न जीनों की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं जिससे जीव के होमोस्टैसिस को बनाए रखा जाता है।
परमाणु रिसेप्टर्स को प्रतिलेखन कारक के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि वे कुछ जीनों की अभिव्यक्ति को सीधे नियंत्रित करते हैं। एक परमाणु रिसेप्टर केवल एक लिगैंड की उपस्थिति में सक्रिय होता है जो रुचि के जीन की अभिव्यक्ति को अपग्रेड या डाउनग्रेड करता है।
परमाणु रिसेप्टर्स अन्य रिसेप्टर्स से जीन विनियमन को सीधे प्रभावित करने की उनकी क्षमता में भिन्न होते हैं, जिससे उन्हें अध्ययन के लिए रिसेप्टर्स का एक आवश्यक वर्ग बना दिया जाता है।
परमाणु रिसेप्टर्स के लिगैंड आमतौर पर प्रकृति में लिपोफिलिक होते हैं। इनमें से कुछ लिगेंड हैं; विटामिन ए और डी, ज़ेनोबायोटिक हार्मोन और अंतर्जात हार्मोन।
परमाणु रिसेप्टर्स के तंत्र को दो व्यापक वर्गों में वर्गीकृत किया गया है: टाइप I और टाइप II। टाइप I न्यूक्लियर रिसेप्टर्स साइटोसोल में स्थित होते हैं और टाइप II न्यूक्लियर रिसेप्टर्स न्यूक्लियस में स्थित होते हैं। प्लाज्मा झिल्ली में फैलने वाले लिपोफिलिक लिगैंड इन परमाणु रिसेप्टर्स को सक्रिय करते हैं और डाउनस्ट्रीम सिग्नलिंग कैस्केड को उत्तेजित करते हैं जो अंततः जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित या डाउन-रेगुलेट करते हैं।
प्रकार मैं
एक बार जब टाइप I परमाणु रिसेप्टर्स साइटोसोल में सक्रिय हो जाते हैं, तो वे नाभिक में स्थानांतरित हो जाते हैं और हार्मोन प्रतिक्रिया तत्वों (विशिष्ट डीएनए अनुक्रम) से जुड़ जाते हैं। एस्ट्रोजन रिसेप्टर्स, प्रोजेस्टेरोन रिसेप्टर्स और एंड्रोजन रिसेप्टर्स टाइप I परमाणु रिसेप्टर्स के कुछ उदाहरण हैं।
डीएनए/न्यूक्लियर रिसेप्टर डीएनए को मैसेंजर आरएनए में बदल देता है जो बदले में प्रोटीन की अभिव्यक्ति की ओर जाता है।
प्रकार द्वितीय
टाइप II न्यूक्लियस रिसेप्टर्स न्यूक्लियस में स्थित होते हैं। ये रिसेप्टर्स लिगैंड्स की अनुपस्थिति में कोरप्रेसर प्रोटीन से बंधे होते हैं। एक बार जब लिगैंड परमाणु रिसेप्टर्स से जुड़ जाते हैं, तो कोरप्रेसर्स को कोएक्टीवेटर्स द्वारा बदल दिया जाता है जो रिसेप्टर को सक्रिय करते हैं। सक्रिय रिसेप्टर तब अन्य पोलीमरेज़ प्रोटीन की मदद से डीएनए को मैसेंजर आरएनए में स्थानांतरित करने के लिए डीएनए से बांधता है।
रेटिनोइक एसिड रिसेप्टर और थायराइड हार्मोन रिसेप्टर परमाणु रिसेप्टर्स टाइप II के दो उदाहरण हैं।
दो अन्य प्रकार के तंत्र हैं: टाइप III और टाइप IV।
प्रकार III
टाइप I परमाणु रिसेप्टर्स की तरह, रिसेप्टर्स का यह वर्ग भी डीएनए को होमोडीमर के रूप में बांधता है।
टाइप IV
इस प्रकार के परमाणु रिसेप्टर्स डीएनए को मोनोमर और डिमर दोनों के रूप में बांधने में सक्षम हैं।
लिगैंड-गेटेड आयन चैनल
एक रासायनिक संदेशवाहक की उपस्थिति में, लिगैंड-गेटेड आयन चैनल प्लाज्मा झिल्ली में Ca2+, Na+ और K+ आयनों के परिवहन की अनुमति देते हैं।
प्रीसानेप्टिक न्यूरॉन के उत्तेजना पर जारी न्यूरोट्रांसमीटर रिसेप्टर्स को बांधता है।
यह रिसेप्टर में एक गठनात्मक परिवर्तन की ओर जाता है जो बदले में आयनों को कोशिका झिल्ली में प्रवाहित करने की अनुमति देता है, जो अंततः क्रमशः उत्तेजक या अवरोधक प्रतिक्रिया के लिए विध्रुवण या हाइपरपोलराइजेशन की ओर जाता है।
लिगैंड-गेटेड आयन चैनलों में एक बाह्य लिगैंड-बाइंडिंग डोमेन और एक ट्रांसमेम्ब्रेन क्षेत्र होता है जिसमें एक आयन छिद्र होता है।
लिगैंड-गेटेड आयन चैनल प्रीसानेप्टिक रासायनिक संकेतों को पोस्टसिनेप्टिक विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने में सहायता करते हैं। लिगन-गेटेड आयन चैनलों के तीन परिवार हैं: एटीपी-गेटेड चैनल, सीआईएस-लूप रिसेप्टर्स, और आयनोट्रोपिक ग्लूटामेट रिसेप्टर्स।
जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स
जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स को आमतौर पर हेप्टाहेलिकल रिसेप्टर्स के रूप में जाना जाता है क्योंकि वे कोशिका झिल्ली को सात बार नेविगेट करते हैं।
ये विकासवादी-संबंधित रिसेप्टर प्रोटीन हैं जो एक बार सक्रिय होने पर सेलुलर प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। ये रिसेप्टर्स या तो लिगैंड्स की उपस्थिति या अनुपस्थिति में सक्रिय हो जाते हैं। लिगैंड्स या तो ट्रांसमेम्ब्रेन हेलिकॉप्टर या एक्स्ट्रासेलुलर एन टर्मिनलों को बांध सकते हैं।
दिलचस्प बात यह है कि जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स केवल यूकेरियोट्स में मौजूद हैं। जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स के लिगैंड छोटे पेप्टाइड्स से लेकर बड़े प्रोटीन तक भिन्न होते हैं। हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर और फेरोमोन जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स के कुछ लिगैंड हैं।
जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स से संबंधित दो रास्ते फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल सिग्नल पाथवे और सीएमपी सिग्नल पाथवे हैं।
जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर में एक गठनात्मक परिवर्तन देखा जा सकता है जब एक लिगैंड इसे बांधता है और फिर यह ग्वानिन न्यूक्लियोटाइड एक्सचेंज फैक्टर (जीईएफ) के रूप में कार्य करता है। सक्रिय जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर फिर जीडीपी को जीटीपी के साथ बदलकर आसन्न जी प्रोटीन को सक्रिय करता है। जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर का जीटीपी बाध्य α सबयूनिट फिर मूल इकाई से अलग हो जाता है और इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग शुरू करता है।
जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स द्वारा निभाई गई विभिन्न भूमिकाएं मेटास्टेसिस और ट्यूमर के विकास, मूड और व्यवहार को विनियमित करने, गंध की भावना को उत्तेजित करने, होमोस्टैसिस को बनाए रखने, तंत्रिका तंत्र दोनों सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक को विनियमित जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर, प्रतिरक्षा प्रणाली को विनियमित करने में शामिल हैं। और सेल घनत्व।
जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स के विभिन्न वर्ग हैं जैसे; कवक संभोग फेरोमोन रिसेप्टर्स, रोडोप्सिन-जैसे, फ्रिज़ल्ड, मेटाबोट्रोपिक ग्लूटामेट, सेक्रेटिन रिसेप्टर परिवार, और साइक्लिन एएमपी रिसेप्टर्स।
जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स के लिए लगभग 831 मानव जीन कोड।
निष्कर्ष
कुल मिलाकर यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि विभिन्न प्रकार के रिसेप्टर प्रोटीन होते हैं जो सेलुलर प्रक्रियाओं को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
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नमस्ते..मैं मौमिता नाथ हूं, मैंने बायोटेक्नोलॉजी में मास्टर डिग्री पूरी कर ली है। मैं हमेशा जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में नए क्षेत्रों की खोज करना पसंद करता हूं।
इसके अलावा मुझे पढ़ना, घूमना और संगीत सुनना पसंद है।