प्रोटीन की गुणवत्ता की कुंजी के रूप में एक एंजाइम

नए निष्कर्ष कई पैथोलॉजिकल प्रक्रियाओं की बेहतर समझ के लिए आधार बनाते हैं। वे स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि इस एंजाइम को अवरुद्ध करने से प्रोटीन गलत तरीके से मोड़ते हैं और एकत्र होते हैं, जो अल्जाइमर, पार्किंसंस और हंटिंगटन की बीमारी जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में एक भूमिका निभा सकते हैं।

जूलियस-मैक्सिमिलियन्स-यूनिवर्सिटेट वुर्ज़बर्ग (जेएमयू) के बायोकेटर में प्रोफेसर, बायोकेमिस्ट अलेक्जेंडर बुचबर्गर के नेतृत्व में एक टीम इस अध्ययन के लिए जिम्मेदार है। बेट्टीना वार्शिद, जेएमयू बायोकेटर में प्रोफेसर भी, और बोस्टन में हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के जे। वेड हार्पर भी शामिल थे। अध्ययन को अनुसंधान प्रशिक्षण समूह 2243 के हिस्से के रूप में किया गया था “समझदार ubiquitylation: आणविक तंत्र से रोग तक।”

प्रोटीन की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए जटिल प्रणाली

मनुष्यों सहित अधिकांश जीवित जीवों की कोशिकाएं सिद्धांत रूप में छोटे प्रोटीन कारखानों में हैं। नए प्रोटीनों को उनके अंदर लगातार उत्पादन किया जा रहा है, इकट्ठा किया गया है, अन्य स्थानों पर ले जाया गया है और फिर से टूट गया है। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि ये प्रक्रियाएं अच्छी तरह से संतुलित हैं, क्योंकि छोटे बदलाव भी गंभीर बीमारियों को जन्म दे सकते हैं।

“ऐसा होने से रोकने के लिए, कोशिकाओं ने प्रोटीन की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए जटिल प्रणालियों को विकसित किया है,” अलेक्जेंडर बुचबर्गर बताते हैं। उदाहरण के लिए, वे उन प्रोटीनों को इकट्ठा और अलग कर सकते हैं जो एक प्रकार के पिंजरे में एक साथ टकराते हैं, जिसे एक आक्रामक के रूप में जाना जाता है। फिर वे इन पिंजरों और उनकी सामग्री को भागों में तोड़ते हैं और उन्हें विभिन्न तरीकों से नीचा दिखाते हैं – एक प्रक्रिया जिसे वैज्ञानिक शब्दजाल में एग्रेफैगी के रूप में जाना जाता है।

“जबकि एग्रेसोम्स के गठन का अध्ययन बहुत विस्तार से किया गया है, उनके प्रोटीन सामग्री और गिरावट के रास्ते अब तक अपर्याप्त रूप से चित्रित किए गए हैं,” जैव रसायनज्ञ कहते हैं। हाल ही में प्रकाशित अध्ययन में यह बदलता है। बुचबर्गर और उनकी टीम यह साबित करने में सक्षम थी कि एग्रेसोम्स के टूटने के लिए कई खिलाड़ियों की आवश्यकता है। इनमें से सबसे महत्वपूर्ण ubiquitin-selective unfoldase P97/VCP साबित हुआ।

अन्य बातों के अलावा, प्रयोगों ने दिखाया, कि एग्रेसोम्स अब विघटित नहीं होते हैं और नष्ट हो जाते हैं यदि शोधकर्ताओं ने पहले P97/VCP को अवरुद्ध कर दिया था। “यह इंगित करता है कि एग्रेसोम्स के उन्मूलन में P97/VCP का महत्वपूर्ण कार्य उन्हें छोटे घटकों में तोड़ने के लिए है,” समूह ने निष्कर्ष निकाला।

कई बीमारियों का संभावित ट्रिगर

परिणाम कई मामलों में बायोमेडिक रूप से प्रासंगिक हैं: एक तरफ, P97/VCP एंजाइम में उत्परिवर्तन न्यूरो-मस्कुलर अपक्षयी रोगों का कारण बनता है, जैसे कि मनोभ्रंश और ALS के कुछ रूप-एम्योट्रॉफिक पार्श्व स्केलेरोसिस। दूसरी ओर, पार्किंसंस रोग भी सेल के अंदर बाधित गिरावट प्रक्रियाओं का परिणाम हो सकता है।

पार्किंसंस रोग की पहचान में से एक तथाकथित लेवी निकाय हैं। ये तंत्रिका कोशिकाओं के अंदर गोल समावेशन होते हैं जिनमें हानिकारक प्रोटीन जमा होते हैं जो मस्तिष्क में तंत्रिका कोशिकाओं के चयापचय को बाधित करते हैं। वे भी खराब हो सकते हैं जो अब सेल से टूटे हुए नहीं हैं।

तदनुसार, अनुसंधान टीम का निष्कर्ष है: “हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि एंजाइम P97/VCP में उत्परिवर्तन, एग्रेसोम्स के क्षरण को बाधित करते हैं। यह लेवी निकायों के गठन और न्यूरो-मस्कुलर अपक्षयी रोगों के विकास में योगदान कर सकता है।”