कॅल्सीन्यूरिन: कार्य आणि रोग

कॅल्सीन्युरिन (CaN) हे प्रथिने फॉस्फेटस आहे जे सक्रिय होण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावते. रोगप्रतिकार प्रणाली टी पेशी, परंतु इतरांमध्ये देखील सक्रिय आहे कॅल्शियम- संपूर्ण शरीरात मध्यस्थ सिग्नलिंग मार्ग. एनएफ-एटी प्रोटीनचे डिफॉस्फोरीलेटिंग करून, हे एन्झाइम एक मालिका सुरू करते जीन च्या वैशिष्ट्यपूर्ण कार्यासाठी प्रामुख्याने जबाबदार असलेल्या प्रतिलिपी टी लिम्फोसाइट्स. या महत्त्वाच्या स्थितीबद्दल धन्यवाद, कॅल्सीन्युरिन हे इम्युनोसप्रेशनसाठी अनेक उपचारात्मक प्रक्रियांचा प्रारंभ बिंदू आहे.

कॅल्सीन्युरिन म्हणजे काय?

संरचित, सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य दोन उपघटकांनी बनलेले आहे: कॅल्सीन्युरिन ए (अंदाजे 60 केडीए) उत्प्रेरक कार्य प्रदान करते आणि एक कॅल्मोड्युलिन-बाइंडिंग साइट असते, तर कॅल्सीन्युरिन बी (अंदाजे 19 केडीए) नियामक सक्रिय असते आणि त्यात दोन असतात. कॅल्शियम आयन-बाइंडिंग साइट्स. ग्राउंड स्टेटमध्ये, CaN निष्क्रिय आहे कारण प्रथिनेचा एक भाग सक्रिय साइटला अवरोधित करतो - याला ऑटोइनहिबिशन म्हणून ओळखले जाते. च्या बंधनकारक कॅल्शियम- पूर्ण सक्रियतेसाठी सक्रिय कॅल्मोड्युलिन आणि कॅल्शियम आयन आवश्यक आहेत. फॉस्फेट म्हणून, कॅल्सीन्युरिन EC क्रमांक 3.1.3.16 ला नियुक्त केले जाते, ज्यामध्ये ते समाविष्ट आहेत एन्झाईम्स जे सेरीनचे हायड्रोलाइटिक डिफॉस्फोरिलेशन आणि इतर अवशेषांचे थ्रोनाइन उत्प्रेरक करते प्रथिने.

कार्य, क्रिया आणि भूमिका

एंझाइमची सब्सट्रेट-बाइंडिंग साइट प्रामुख्याने NF-ATc (सक्रिय टी-सेल्सचे न्यूक्लियर फॅक्टर, सायटोसोलिक) साठी निवडक आहे. च्या साइटोप्लाझममध्ये हा ट्रान्सक्रिप्शन घटक असतो लिम्फोसाइटस. जमिनीच्या अवस्थेत, NF-Atc फॉस्फोरिलेटेड आहे आणि त्यामुळे निष्क्रिय आहे. रोगप्रतिकारक प्रतिसादामध्ये कॅल्सीन्युरिनची भूमिका प्रतिजन - उदा. विषाणू, जीवाणू किंवा क्षीण झालेल्या पेशींचे घटक - पेशीच्या पेशीद्वारे शोषून घेण्यापासून सुरू होते. रोगप्रतिकार प्रणाली (मोनोसाइट्स, मॅक्रोफेजेस, डेंड्रिटिक पेशी आणि बी पेशी). हा पदार्थ नंतर प्रक्रिया करून सेलच्या पृष्ठभागावर सादर केला जातो. टी पेशींच्या टी सेल रिसेप्टरसह प्रतिजन-प्रस्तुत पेशींच्या संपर्कावर, सिग्नलिंग कॅस्केड सुरू केला जातो. या बाह्य उत्तेजकांमुळे कॅल्शियम वाढते एकाग्रता सेल मध्ये. कॅल्शियम आयनांचे CaN B ला बंधन होते, जे प्रथिनांच्या संरचनात्मक बदलाने CaN A चे स्वयं-प्रतिरोधक डोमेन सोडते आणि कॅल्मोड्युलिन CaN A ला बंधनकारक मध्यस्थी करते. याद्वारे, कॅल्सीन्युरिन पूर्णपणे उत्प्रेरकपणे सक्रिय होते आणि सेरीन-समृद्ध प्रदेश (SRR) मध्ये डिफॉस्फोरिलेट करते. NF-ATc चे एमिनो टर्मिनस. याचा परिणाम NF-ATc च्या रचनात्मक बदलामध्ये होतो, परिणामी ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर न्यूक्लियसमध्ये वाहून जातो. तेथे, ते IL-2 सारख्या इंटरल्यूकिन्सच्या निर्मितीसाठी इतर गोष्टींबरोबरच जबाबदार असलेल्या अनेक जनुकांचे प्रतिलेखन ट्रिगर करते. IL-2 टी हेल्पर पेशींचे सक्रियकरण आणि साइटोकिन्सचे संश्लेषण देखील सुनिश्चित करते, अशा प्रकारे साइटोटॉक्सिक टी पेशींचे कार्य निर्देशित करते. सहाय्यक पेशी इतरांना निर्देशित करताना लिम्फोसाइटस रोगप्रतिकारक प्रतिसादात - जसे की बी पेशींच्या प्लाझ्मा पेशींमध्ये परिपक्वता किंवा स्मृती पेशी आणि फॅगोसाइट्सचे सक्रियकरण - सायटोटॉक्सिक टी पेशी संक्रमित किंवा क्षीण झालेल्या सोमाटिक पेशींच्या नाशासाठी जबाबदार असतात. कॅल्सीन्युरिनशिवाय हा मार्ग पाळता येत नसल्यामुळे, एंझाइम रोगप्रतिकारक प्रतिसादात महत्त्वाची भूमिका बजावते. इतर लक्ष्य प्रथिने एंझाइमचे सीएएमपी रिस्पॉन्स एलिमेंट बाइंडिंग प्रोटीन (सीआरईबी) आहेत ज्याचा प्रभाव उदा. मज्जासंस्था आणि अंतर्गत घड्याळ आणि मायोसाइट एन्हान्सर फॅक्टर 2 (MEF2), जे भ्रूणाच्या विकासादरम्यान पेशींच्या भिन्नतेसाठी अंशतः जबाबदार आहे आणि त्यात भूमिका बजावते. ताण प्रौढांमधील काही ऊतींचे प्रतिसाद.

निर्मिती, घटना, गुणधर्म आणि इष्टतम स्तर

दोन सबयुनिट्सचे वेगवेगळे आयसोफॉर्म्स अस्तित्वात आहेत (CaN A: 3 isoforms, CaN B: 2 isoforms), त्यातील काही शरीराच्या क्षेत्रानुसार वेगळ्या पद्धतीने व्यक्त केले जातात. CaN A γ विशेषतः वेगळे आहे, जे केवळ टेस्टिसमध्ये आढळते आणि त्यात गुंतलेले आहे शुक्राणु तेथे परिपक्वता. मध्ये त्याची प्रमुख भूमिका असूनही रोगप्रतिकार प्रणाली आणि नसा, कॅल्सीन्युरिन जवळजवळ सर्व ऊतींमध्ये आढळते असे गृहीत धरले जाऊ शकते. हे नियमन संश्लेषणाच्या वाढीव किंवा घटाने नाही तर कॅल्सीन्युरिन इनहिबिटर CAIN द्वारे केले जाते. हे, उदाहरणार्थ, NF-AT चे dephosphorylation प्रतिबंधित करते. RCAN1 द्वारे नकारात्मक फीडबॅक नियमन हे सुनिश्चित करते की CaN चे जास्त सायटोसोलिक सांद्रता निर्माण होत नाही. या प्रक्रियेत, सक्रिय (डिफोस्फोरीलेटेड) एनएफ-एटीला बांधले जाते जीन न्यूक्लियसमध्ये RCAN1 चे प्रवर्तक, ज्यामुळे ट्रान्सक्रिप्शन ट्रिगर होते. परिणामी RCAN1 CaN ला जोडतो आणि त्याची क्रिया रोखतो.

रोग आणि विकार

कॅल्सीन्युरिन हे सायक्लोस्पोरिन सारख्या कॅल्सीन्युरिन इनहिबिटरचे सक्रिय लक्ष्य आहे, पायमेक्रोलिमसआणि टॅक्रोलिमस. CaN च्या फॉस्फेट कृतीच्या प्रतिबंधामुळे इम्युनोसप्रेशन होते, जे इष्ट आहे, उदाहरणार्थ, नंतर अवयव प्रत्यारोपण नाकारण्याची शक्यता कमी करण्यासाठी किंवा मध्ये स्वयंप्रतिकार रोग दाहक प्रक्रियांचा सामना करण्यासाठी. अशा प्रकारे, संधिवात रोगांवर उपचार करण्यासाठी CaN अवरोधक देखील वापरले जातात. सध्या शोधले जाणारे इतर दृष्टिकोन उपचार आहेत क्षयरोग संसर्ग, स्किझोफ्रेनिया आणि मधुमेह. टेस्टिसमध्ये CaN A γ ची अनन्य घटना याच्या विकासामध्ये संभाव्य भूमिका सूचित करते गर्भ निरोधक. हृदयविकाराच्या प्रकरणांमध्ये हायपरट्रॉफी CaN-NA-FT मार्गाचा समावेश करून, हायपरट्रॉफीचा विकास रोखला जाऊ शकतो प्रशासन CaN इनहिबिटरचे. सह लोक डाऊन सिंड्रोम तीन 21 आहेत गुणसूत्र नेहमीच्या दोन ऐवजी, जे कॅल्सीन्युरिन इनहिबिटरी प्रोटीन एन्कोड करतात. हे इनहिबिटर कॅल्सीन्युरिनच्या पेशींशी संवाद साधण्यापासून प्रतिबंधित करते रक्त कलम आणि त्यांच्यामध्ये प्रसार प्रक्रिया ट्रिगर करणे. ट्यूमरच्या बाबतीत हे विशेषतः महत्वाचे आहे, कारण ते त्यांची खात्री करतात रक्त कॅल्सीन्युरिन द्वारे पुरवठा, इतर गोष्टींबरोबरच. या टप्प्यावर हस्तक्षेप केल्याने प्रभावीपणे प्रगती रोखू शकते कर्करोग. उदाहरणार्थ, ट्यूमरचे प्रमाण खूपच कमी असलेल्या लोकांमध्ये आढळते डाऊन सिंड्रोम, आणि अशी आशा आहे की या प्रक्रियेचे लक्ष्यित प्रतिबंध विरुद्धच्या लढ्यात फायदे प्रदान करेल कर्करोग भविष्यात. अलीकडे, कॅल्सीन्युरिनचे वय-संबंधित डिसरेग्युलेशन देखील न्यूरोल रोगांच्या विकासात भूमिका बजावू शकते असे वाढत्या पुरावे आहेत जसे की अल्झायमर आजार. एंझाइमचा सहभाग असलेल्या सिग्नलिंग मार्गांवरील संशोधन जैवरासायनिक नकाशावर अधिकाधिक पांढरे डाग उघड करत आहे. त्याच वेळी, या मुख्य प्रथिनाच्या मदतीने विविध प्रकारचे रोग भविष्यात अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेतले जाऊ शकतात आणि त्यावर उपचार केले जाऊ शकतात अशी आशा निर्माण करते.