कोशिका आसंजन अणु

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कोशिका आसंजन अणु (सीएएम), कोशिका सतह प्रोटीन का एक उपसमूह हैं[1] जो अन्य कोशिकाओं या बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स (ईसीएम) के साथ कोशिकाओं के आणविक बंधन में सम्मिलित होते हैं। इस प्रक्रिया को कोशिका आसंजन कहा जाता है।[2] संक्षेप में, सीएएम, कोशिकाओं को एक-दूसरे और उनके परिवेश से चिपके रहने में सहायता करते हैं। ऊतक संरचना और उनके कार्य को बनाए रखने में सीएएम अत्यंत महत्वपूर्ण घटक हैं। पूर्ण रूप से विकसित जानवरों में, ये अणु बल और गति उत्पन्न करने में अभिन्न भूमिका निभाते हैं और परिणामस्वरूप यह सुनिश्चित करते हैं कि अंग अपने कार्यों को सामान्य रूप से निष्पादित करने में सक्षम हैं।[3] आणविक आसंजक के रूप में काम करने के अतिरिक्त, सीएएम विकास, संपर्क निषेध और एपोप्टोसिस के कोशिकीय तंत्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सीएएम की असामान्य क्रिया के परिणामस्वरूप शीतदंश से लेकर कैंसर तक कई प्रकार की विकृतियां हो सकती है।[4]


संरचना

सीएएम आमतौर पर सिंगल-पास ट्रांसमेम्ब्रेन रिसेप्टर्स होते हैं [5] और तीन संरक्षित डोमेन से बने हैं: एक इंट्रासेल्युलर डोमेन जो cytoskeleton , एक ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन और एक बाह्य कोशिकीय डोमेन के साथ इंटरैक्ट करता है। ये प्रोटीन कई अलग-अलग तरीकों से बातचीत कर सकते हैं।[6] पहली विधि होमोफिलिक बाइंडिंग के माध्यम से है, जहां सीएएम समान सीएएम से जुड़ते हैं। वे हेटरोफिलिक बाइंडिंग में भी सक्षम हैं, जिसका अर्थ है कि एक सेल पर एक सीएएम दूसरे सेल पर विभिन्न सीएएम के साथ बंधेगा।

सीएएम के परिवार

सीएएम के चार प्रमुख सुपरफैमिली या समूह हैं: सेल आसंजन अणुओं (आईजीसीएएम), कैडेरिन, इंटीग्रिन और पैटर्न पहचान रिसेप्टर # सी-टाइप लेक्टिन रिसेप्टर्स (सीएलआर) के इम्युनोग्लोबुलिन सुपर फैमिली | सी-टाइप लेक्टिन-जैसे डोमेन प्रोटीन (सीटीएलडी)। प्रोटियोग्लाइकन को सीएएम का एक वर्ग भी माना जाता है।

एक वर्गीकरण प्रणाली में कैल्शियम-स्वतंत्र सीएएम और कैल्शियम-निर्भर सीएएम के बीच अंतर सम्मिलित है।[7] आईजी-सुपरफैमिली सीएएम सीए पर निर्भर नहीं हैं2+ जबकि इंटीग्रिन, कैडेरिन और सेलेक्टिन Ca पर निर्भर करते हैं2+. इसके अलावा, इंटीग्रिन सेल-मैट्रिक्स इंटरैक्शन में भाग लेते हैं, जबकि अन्य सीएएम परिवार सेल-सेल इंटरैक्शन में भाग लेते हैं।[8]


कैल्शियम-स्वतंत्र

आईजीएसएफ सीएएम

Main article: IgSF CAM

इम्युनोग्लोबुलिन सुपरफैमिली सीएएम (आईजीएसएफ सीएएम) को सीएएम का सबसे विविध सुपरफैमिली माना जाता है। इस परिवार की विशेषता उनके बाह्यकोशिकीय डोमेन हैं जिनमें आईजी-जैसे डोमेन सम्मिलित हैं। आईजी डोमेन के बाद फ़ाइब्रोनेक्टिन प्रकार III डोमेन दोहराव होता है और आईजीएसएफ को जीपीआई मोएटिटी द्वारा झिल्ली से जोड़ा जाता है। यह परिवार होमोफिलिक या हेटरोफिलिक बाइंडिंग दोनों में सम्मिलित है और इसमें इंटीग्रिन या विभिन्न आईजीएसएफ सीएएम को बांधने की क्षमता है।[citation needed]

कैल्शियम पर निर्भर

इंटीग्रिन्स

Main article: Integrin

इंटीग्रिन्स, ईसीएम के भीतर रिसेप्टर्स के प्रमुख वर्गों में से एक,[9] कोलेजन, फाइब्रिनोजेन, फ़ाइब्रोनेक्टिन और विट्रोनेक्टिन के साथ सेल-ईसीएम इंटरैक्शन में मध्यस्थता करता है।[10] इंटीग्रिन बाह्यकोशिकीय वातावरण और इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग मार्गों के बीच आवश्यक लिंक प्रदान करते हैं, जो apoptosis , कोशिकीय भेदभाव, सेल भाग्य निर्धारण और प्रतिलेखन (आनुवांशिकी) जैसे सेल व्यवहार में भूमिका निभा सकते हैं।[11] इंटीग्रिन हेटेरोडिमर हैं, क्योंकि इनमें अल्फा और बीटा सबयूनिट होते हैं।[12] वर्तमान में 18 अल्फा सबयूनिट और 8 बीटा सबयूनिट हैं, जो मिलकर 24 अलग-अलग इंटीग्रिन संयोजन बनाते हैं।[10]प्रत्येक अल्फा और बीटा सबयूनिट के भीतर एक बड़ा बाह्यकोशिकीय डोमेन, एक ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन और एक छोटा साइटोप्लाज्मिक डोमेन होता है।[13] बाह्यकोशिकीय डोमेन वह है जहां लिगैंड द्विसंयोजक धनायन#आयनों और धनायनों के उपयोग के माध्यम से बंधता है। इंटीग्रिन में बाह्यकोशिकीय डोमेन में कई द्विसंयोजक धनायन बाइंडिंग साइटें होती हैं [14]). एकीकृत धनायन बंधन स्थलों पर Ca2+ या Mn2+ आयनों का कब्जा हो सकता है। इंटीग्रिंस को निष्क्रिय मुड़ी हुई संरचना से सक्रिय विस्तारित संरचना में परिवर्तित करने के लिए धनायन आवश्यक हैं लेकिन पर्याप्त नहीं हैं। विस्तारित संरचना और सहवर्ती सक्रियण प्राप्त करने के लिए इंटीग्रिन के लिए ईसीएम लिगैंड के साथ प्रत्यक्ष भौतिक जुड़ाव के साथ-साथ कई धनायन बंधन साइटों से बंधे धनायनों की उपस्थिति आवश्यक है।[15] इस प्रकार, बाह्यकोशिकीय Ca2+ आयनों में वृद्धि इंटीग्रिन हेटेरोडिमर को प्राइम करने का काम कर सकती है। इंट्रासेल्युलर Ca2+ की रिहाई को इंटीग्रिन इनसाइड-आउट सक्रियण के लिए महत्वपूर्ण दिखाया गया है।[16] हालाँकि, बाह्यकोशिकीय Ca2+ बंधन इंटीग्रिन के प्रकार और धनायन सांद्रता के आधार पर अलग-अलग प्रभाव डाल सकता है।[17] इंटीग्रिन्स संरचना को बदलकर शरीर के भीतर अपनी गतिविधि को नियंत्रित करते हैं। अधिकांश कम पृथक्करण स्थिरांक#प्रोटीन-लिगैंड बाइंडिंग अवस्था में विश्राम अवस्था में मौजूद होते हैं, जिसे बाहरी एगोनिस्ट के माध्यम से उच्च आत्मीयता में बदला जा सकता है, जो इंटीग्रिन के भीतर एक गठनात्मक परिवर्तन का कारण बनता है, जिससे उनकी आत्मीयता बढ़ जाती है।[11]

इसका एक उदाहरण प्लेटलेट्स का एकत्रीकरण है;[11]थ्रोम्बिन या कोलेजन जैसे एगोनिस्ट इंटीग्रिन को उसकी उच्च आत्मीयता अवस्था में ट्रिगर करते हैं, जिससे फाइब्रिनोजेन बाइंडिंग बढ़ जाती है, जिससे प्लेटलेट एकत्रीकरण होता है।

कैडरिन्स

Main article: Cadherin

कैडेरिन होमोफिलिक हैं Ca2+
-निर्भर ग्लाइकोप्रोटीन।[18] क्लासिक कैडेरिन (CDH1 (जीन)|E-, CDH2|N- और CDH3 (जीन)|P-) एडहेरेंस जंक्शन पर केंद्रित होते हैं, जो कैटेनिन नामक विशिष्ट लिंकिंग प्रोटीन के माध्यम से एक्टिन फिलामेंट नेटवर्क से जुड़ते हैं।[18]

कैडेरिन भ्रूण के विकास में उल्लेखनीय हैं। उदाहरण के लिए, कैडेरिन मध्यजनस्तर , एण्डोडर्म और बाह्य त्वक स्तर के निर्माण के लिए गैस्ट्रुलेशन में महत्वपूर्ण हैं। कैडेरिन तंत्रिका तंत्र के विकास में भी महत्वपूर्ण योगदान देते हैं। कैडेरिन का विशिष्ट अस्थायी और स्थानिक स्थानीयकरण इन अणुओं को सिनैप्टिक स्थिरीकरण की प्रक्रिया में प्रमुख खिलाड़ियों के रूप में दर्शाता है। प्रत्येक कैडेरिन ऊतक वितरण का एक अनूठा पैटर्न प्रदर्शित करता है जिसे कैल्शियम द्वारा सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है। कैडेरिन के विविध परिवार में एपिथेलियल (ई-कैडरिन), प्लेसेंटल (पी-कैडरिन), न्यूरल (एन-कैडरिन), रेटिनल (सीडीएच4|आर-कैडरिन), मस्तिष्क (बी-कैडरिन और टी-कैडरिन), और मांसपेशी ( एम-कैडरिन्स)।[18]कई कोशिका प्रकार कैडेरिन प्रकारों के संयोजन को व्यक्त करते हैं।

बाह्यकोशिकीय डोमेन में प्रमुख दोहराव होते हैं जिन्हें बाह्यकोशिकीय कैडेरिन डोमेन (ECD) कहा जाता है। में सम्मिलित अनुक्रम Ca2+
 सेल आसंजन के लिए ईसीडी के बीच बंधन आवश्यक है। साइटोप्लाज्मिक डोमेन में विशिष्ट क्षेत्र होते हैं जहां कैटेनिन प्रोटीन बंधते हैं।[19]


चयनकर्ता

Main article: Selectin

चयनकर्ता हेटरोफिलिक सीएएम का एक परिवार है जो बाइंडिंग के लिए फ्यूकोसिलेशन कार्बोहाइड्रेट, जैसे, म्यूकिन्स पर निर्भर हैं। परिवार के तीन सदस्य [[ई selectin]] (अन्तःचूचुक ), एल-सेलेक्टिन (ल्यूकोसाइट), और पी selectin (प्लेटलेट) हैं। तीन चयनकर्ताओं के लिए सर्वोत्तम विशेषता वाला लिगैंड पी-सेलेक्टिन ग्लाइकोप्रोटीन लिगैंड-1 (PSGL -1) है, जो सभी श्वेत रक्त कोशिकाओं पर व्यक्त एक म्यूसीन -प्रकार का ग्लाइकोप्रोटीन है। सेलेक्टिन को कई भूमिकाओं में सम्मिलित किया गया है, लेकिन वे श्वेत रक्त कोशिका की वापसी और तस्करी में सहायता करके प्रतिरक्षा प्रणाली में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं।[20]


सीएएम का जैविक कार्य

सीएएम में विविधता जैविक सेटिंग में इन प्रोटीनों की विविध कार्यक्षमता की ओर ले जाती है। लिम्फोसाइट होमिंग में विशेष रूप से महत्वपूर्ण सीएएमएस में से एक पता है।[21] लिम्फोसाइट होमिंग एक मजबूत प्रतिरक्षा प्रणाली में होने वाली एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह शरीर के विशेष क्षेत्रों और अंगों से जुड़े लिम्फोसाइटों को प्रसारित करने की प्रक्रिया को नियंत्रित करता है।[22] यह प्रक्रिया कोशिका आसंजन अणुओं द्वारा अत्यधिक विनियमित होती है, विशेष रूप से, एड्रेसिन को MADCAM1 के रूप में भी जाना जाता है। यह एंटीजन उच्च एंडोथेलियम वेन्यूल्स के लिए लिम्फोसाइटों के ऊतक-विशिष्ट आसंजन में अपनी भूमिका के लिए जाना जाता है।[23] इन अंतःक्रियाओं के माध्यम से वे परिसंचारी लिम्फोसाइटों को व्यवस्थित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

कैंसर मेटास्टेसिस, सूजन और घनास्त्रता में सीएएम फ़ंक्शन इसे एक व्यवहार्य चिकित्सीय लक्ष्य बनाता है जिस पर वर्तमान में विचार किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, वे मेटास्टैटिक कैंसर कोशिकाओं की अतिरिक्त कोशिकाओं और द्वितीयक साइटों पर घर बनाने की क्षमता को अवरुद्ध करते हैं। इसे फेफड़ों तक पहुंचने वाले मेटास्टैटिक मेलेनोमा में सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया गया है। चूहों में, जब फेफड़े के एंडोथेलियम में सीएएम के खिलाफ निर्देशित एंटीबॉडी का उपयोग उपचार के रूप में किया गया तो मेटास्टेटिक साइटों की संख्या में उल्लेखनीय कमी आई।[24]


यह भी देखें

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संदर्भ

  1. ↑ Cell+Adhesion+Molecules at the US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
  2. ↑ Chothia, C.; Jones, E. Y. (1997). "कोशिका आसंजन अणुओं की आणविक संरचना". Annual Review of Biochemistry. 66: 823–862. doi:10.1146/annurev.biochem.66.1.823. ISSN 0066-4154. PMID 9242926.
  3. ↑ Gumbiner, B. M. (1996-02-09). "Cell adhesion: the molecular basis of tissue architecture and morphogenesis". Cell. 84 (3): 345–357. doi:10.1016/s0092-8674(00)81279-9. ISSN 0092-8674. PMID 8608588.
  4. ↑ Korthuis RJ, Anderson DC, Granger DN (March 1994). "सूजन संबंधी विकारों में न्यूट्रोफिल-एंडोथेलियल कोशिका आसंजन की भूमिका". J Crit Care. 9 (1): 47–71. doi:10.1016/0883-9441(94)90032-9. ISSN 0883-9441. PMID 8199653.
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  6. ↑ Chothia C, Jones EY (1997). "कोशिका आसंजन अणुओं की आणविक संरचना" (PDF). Annu. Rev. Biochem. 66: 823–62. doi:10.1146/annurev.biochem.66.1.823. PMID 9242926. S2CID 6298053.
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