परमाणु परिवहन
परमाणु परिवहन उन तंत्रों को संदर्भित करता है जिनके द्वारा कोशिका के परमाणु झिल्ली में अणु चलते हैं। कोशिका केंद्रक से बड़े अणुओं के प्रवेश और निकास को परमाणु छिद्र परिसर (NPCs) द्वारा कसकर नियंत्रित किया जाता है। यद्यपि छोटे अणु बिना नियमन के नाभिक में प्रवेश कर सकते हैं,[1] मैक्रोमोलेक्यूल्स जैसे कि आरएनए और प्रोटीन को परमाणु परिवहन रिसेप्टर्स के रूप में जाने जाने वाले परिवहन कारकों के साथ जुड़ाव की आवश्यकता होती है, जैसे कि कैरियोफेरिन को न्यूक्लियस में प्रवेश करने के लिए आयात कहा जाता है और निर्यात को बाहर निकलने के लिए।[2][3]
परमाणु आयात
प्रोटीन जिसे साइटोप्लाज्म से नाभिक में आयात किया जाना चाहिए, वह परमाणु स्थानीयकरण संकेत (एनएलएस) ले जाता है जो इम्पोर्टिन से बंधे होते हैं। एनएलएस अमीनो एसिड का एक अनुक्रम है जो टैग के रूप में कार्य करता है। वे आमतौर पर हाइड्रोफिलिक प्रोटीन होते हैं जिनमें लाइसिन और arginine अवशेष होते हैं, हालांकि विविध एनएलएस अनुक्रमों को प्रलेखित किया गया है।[1]प्रोटीन, स्थानांतरण आरएनए, और असेंबल किए गए राइबोसोम सबयूनिट्स को एक्सपोर्टिंस के साथ जुड़ाव के कारण न्यूक्लियस से निर्यात किया जाता है, जो परमाणु निर्यात संकेत (एनईएस) नामक सिग्नलिंग सीक्वेंस को बांधता है। अपने माल के परिवहन के लिए आयातकों और निर्यातकों दोनों की क्षमता रैन (प्रोटीन) स्मॉल GTPase|स्मॉल जी-प्रोटीन द्वारा नियंत्रित होती है.
जी प्रोटीन | जी-प्रोटीन GTPase एंजाइम होते हैं जो ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी) नामक एक अणु से जुड़ते हैं जो तब वे ग्वानोसिन डाइफॉस्फेट (जीडीपी) बनाने और ऊर्जा जारी करने के लिए हाइड्रोलाइज़ करते हैं। RAN एंजाइम दो न्यूक्लियोटाइड-बाउंड फॉर्म में मौजूद हैं: GDP-बाउंड और GTP-बाउंड। अपनी जीटीपी-बाउंड स्थिति में, रैन इंपोर्टिन और एक्सपोर्टिन को बांधने में सक्षम है। आयातकों ने RanGTP के लिए बाध्य होने पर कार्गो जारी किया, जबकि निर्यातकों को अपने निर्यात कार्गो के साथ एक टर्नरी कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए RanGTP को बाध्य करना चाहिए। Ran की प्रमुख न्यूक्लियोटाइड बाध्यकारी स्थिति इस बात पर निर्भर करती है कि यह नाभिक (RanGTP) या साइटोप्लाज्म (RanGDP) में स्थित है या नहीं।
परमाणु निर्यात
परमाणु निर्यात मोटे तौर पर आयात प्रक्रिया को उलट देता है; नाभिक में, एक्सपोर्टिन कार्गो और रैन-जीटीपी को बांधता है और छिद्र के माध्यम से साइटोप्लाज्म में फैलता है, जहां जटिल अलग हो जाता है। रैन-जीटीपी जीएपी को बांधता है और जीटीपी को हाइड्रोलाइज करता है, और परिणामी रैन-जीडीपी कॉम्प्लेक्स को न्यूक्लियस में बहाल किया जाता है जहां यह जीटीपी के लिए अपने बाध्य लिगैंड का आदान-प्रदान करता है। इसलिए, जबकि आयातक अपने कार्गो से अलग होने के लिए RanGTP पर निर्भर करते हैं, निर्यातकों को अपने कार्गो को बाध्य करने के लिए RanGTP की आवश्यकता होती है।[4] पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल संशोधन पूरा होने के बाद एक विशेष एमआरएनए निर्यातक प्रोटीन परिपक्व एमआरएनए को साइटोप्लाज्म में ले जाता है। यह स्थानांतरण प्रक्रिया रैन प्रोटीन पर सक्रिय रूप से निर्भर है, हालांकि विशिष्ट तंत्र अभी तक अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। ट्रांसलोकेशन प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए कुछ विशेष रूप से आमतौर पर ट्रांसकोड किए गए जीन परमाणु छिद्रों के पास भौतिक रूप से स्थित होते हैं।[5] टीआरएनए का निर्यात इसके द्वारा किए जाने वाले विभिन्न संशोधनों पर भी निर्भर करता है, इस प्रकार अनुचित तरीके से कार्य करने वाले टीआरएनए के निर्यात को रोकता है। अनुवाद में tRNA की केंद्रीय भूमिका के कारण यह गुणवत्ता नियंत्रण तंत्र महत्वपूर्ण है, जहां यह बढ़ती पेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड जोड़ने में शामिल है। कशेरुकियों में tRNA निर्यातक को XPOT|निर्यात-टी कहा जाता है। Exportin-t सीधे अपने tRNA कार्गो को नाभिक में बांधता है, एक प्रक्रिया जिसे RanGTP की उपस्थिति से बढ़ावा मिलता है। म्यूटेशन जो टीआरएनए की संरचना को प्रभावित करते हैं, एक्सपोर्टिन-टी से जुड़ने की इसकी क्षमता को बाधित करते हैं, और इसके परिणामस्वरूप, निर्यात किया जाता है, सेल को एक और गुणवत्ता नियंत्रण कदम प्रदान करता है।[6] जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक बार जब कॉम्प्लेक्स लिफाफे को पार कर जाता है तो यह अलग हो जाता है और टीआरएनए कार्गो को साइटोसोल में छोड़ देता है।
प्रोटीन शट्लिंग
कई प्रोटीनों को एनईएस और एनएलएस दोनों के लिए जाना जाता है और इस प्रकार नाभिक और साइटोसोल के बीच लगातार शटल करता है। कुछ मामलों में इनमें से एक कदम (यानी, परमाणु आयात या परमाणु निर्यात) को विनियमित किया जाता है, अक्सर पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधनों द्वारा।
विषम रयोंग फ्यूजन परख का उपयोग करके प्रोटीन शट्लिंग का आकलन किया जा सकता है।[7]
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 Watson, JD; Baker TA; Bell SP; Gann A; Levine M; Losick R. (2004). "Ch9-10". Molecular Biology of the Gene (5th ed.). Peason Benjamin Cummings; CSHL Press. ISBN 978-0-8053-9603-4.
- ↑ Mackmull, MT; Klaus, B; Heinze, I; Chokkalingam, M; Beyer, A; Russell, RB; Ori, A; Beck, M (18 December 2017). "Landscape of nuclear transport receptor cargo specificity". Molecular Systems Biology. 13 (12): 962. doi:10.15252/msb.20177608. PMC 5740495. PMID 29254951.
- ↑ Alberts, Bruce (2004). Essential cell biology (2nd ed.). Garland Science Pub. pp. 504–506. ISBN 978-0815334811.
- ↑ Pemberton, Lucy F.; Bryce M. Paschal (2005). "Mechanisms of Receptor-Mediated Nuclear Import and Nuclear Export". Traffic. Blackwell Munksgaard. 6 (3): 187–198. doi:10.1111/j.1600-0854.2005.00270.x. PMID 15702987. S2CID 172279.
- ↑ Cole, CN; Scarcelli, JJ (2006). "Transport of messenger RNA from the nucleus to the cytoplasm". Curr Opin Cell Biol. 18 (3): 299–306. doi:10.1016/j.ceb.2006.04.006. PMID 16682182.
- ↑ Görlich, Dirk; Ulrike Kutay (1999). "Transport between the cell nucleus and the cytoplasm". Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 15: 607–660. doi:10.1146/annurev.cellbio.15.1.607. PMID 10611974.
- ↑ Gammal, Roseann; Baker, Krista; Heilman, Destin (2011). "Heterokaryon Technique for Analysis of Cell Type-specific Localization". Journal of Visualized Experiments (49): 2488. doi:10.3791/2488. ISSN 1940-087X. PMC 3197295. PMID 21445034.
बाहरी संबंध
- Nuclear Transport animations Archived 2009-02-07 at the Wayback Machine
- Nuclear Transport illustrations Archived 2009-02-07 at the Wayback Machine
