सेलुलर प्रक्रियाओं और संचार को डिकोड करने के लिए यह समझना आवश्यक है कि प्रोटीन कैसे परस्पर क्रिया करते हैं। एक अभूतपूर्व अध्ययन में, फ्रेडरिक मिशर इंस्टीट्यूट (एफएमआई) के शोधकर्ताओं ने पता लगाया है कि प्रोटीन में हर संभावित उत्परिवर्तन कैसे अपने भागीदारों के साथ जुड़ने की क्षमता को प्रभावित करता है, जिससे इस बात पर प्रकाश पड़ता है कि उत्परिवर्तन सेलुलर कार्यों और प्रोटीन के विकास को कैसे प्रभावित करते हैं।
प्रोटीन: सेलुलर वर्कहॉर्स
प्रोटीन आवश्यक अणु हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने से लेकर कोशिकाओं के बीच संचार को सक्षम करने तक विभिन्न प्रकार के कार्य करते हैं। सही ढंग से कार्य करने के लिए, प्रोटीन को विशिष्ट साझेदार अणुओं के साथ जुड़ना चाहिए। इन अंतःक्रियाओं में त्रुटियाँ सेलुलर प्रक्रियाओं को बाधित कर सकती हैं और बीमारियों में योगदान कर सकती हैं।
प्रोटीन में अमीनो एसिड का क्रम अन्य अणुओं से जुड़ने की उसकी क्षमता निर्धारित करता है। इस क्रम में परिवर्तन – उत्परिवर्तन – यह बदल सकता है कि प्रोटीन अपने साझेदारों के साथ कैसे संपर्क करता है, संभावित रूप से इसके कार्य और कोशिका के स्वास्थ्य को प्रभावित करता है।
प्रोटीन उत्परिवर्तन पर एक व्यापक नज़र
यह समझने के लिए कि उत्परिवर्तन प्रोटीन इंटरैक्शन को कैसे प्रभावित करते हैं, एफएमआई में गुइल्यूम डिस की प्रयोगशाला में शोधकर्ताओं ने जून नामक प्रोटीन का अध्ययन किया, जो डीएनए बाइंडिंग और सेलुलर सिग्नलिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। टीम ने जून के प्रत्येक अमीनो एसिड में उत्परिवर्तन पेश किया और परीक्षण किया कि इन परिवर्तनों ने 54 विभिन्न साझेदार प्रोटीनों के साथ इसकी बातचीत को कैसे प्रभावित किया।
अध्ययन से जून पर उत्परिवर्तन के दो प्रमुख प्रभावों का पता चला। सबसे पहले, कुछ उत्परिवर्तन प्रभावित हुए बंधनकारी आत्मीयताजो दर्शाता है कि JUN अपने सभी साझेदार प्रोटीनों से कितनी मजबूती से बंधता है। उच्च बंधनकारी आत्मीयता का अर्थ है कि प्रोटीन अपने साझेदारों से अधिक प्रभावी ढंग से जुड़ता है, जबकि कम आत्मीयता का अर्थ है कमजोर अंतःक्रिया। दूसरा, अन्य उत्परिवर्तनों ने प्रभावित किया विशेषताया दूसरों के मुकाबले कुछ साझेदारों को चुनिंदा रूप से बांधने की JUN की क्षमता। यह निर्धारित करता है कि JUN अपने साझेदारों को कितनी सटीकता से “चुन” सकता है। ये दोनों कारक आपस में जुड़े हुए हैं: उत्परिवर्तन जो एक साथी के लिए विशिष्टता बढ़ाते हैं, अक्सर दूसरों के लिए बाध्यकारी संबंध को कम करते हैं।
विकास और चिकित्सा के लिए निहितार्थ
यह अध्ययन इस बात की जांच करने वाला पहला अध्ययन है कि प्रोटीन में सभी संभावित उत्परिवर्तन भागीदारों के पूरे परिवार के साथ बातचीत को कैसे प्रभावित करते हैं, जिससे प्रोटीन कैसे अनुकूलित और विकसित होते हैं, इस बारे में नई अंतर्दृष्टि मिलती है। इन इंटरैक्शन नियमों को डिकोड करके, अनुसंधान यह अनुमान लगाने के लिए रास्ते खोलता है कि उत्परिवर्तन कैसे बीमारियों का कारण बन सकता है।
ऐसे पूर्वानुमानित मॉडल वैयक्तिकृत चिकित्सा में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। उदाहरण के लिए, यह समझना कि आनुवंशिक विविधताएं प्रोटीन इंटरैक्शन को कैसे प्रभावित करती हैं, अल्जाइमर रोग या टाइप 2 मधुमेह जैसी स्थितियों के लिए व्यक्तिगत जोखिमों का आकलन करने में मदद कर सकती हैं, जिससे लक्षित उपचार का मार्ग प्रशस्त हो सकता है। गिलाउम डिस ने कहा कि यह काम प्रोटीन के जटिल व्यवहार और स्वास्थ्य और बीमारी में उनकी भूमिकाओं के बीच अंतर को पाटने में मदद करता है।
मूल प्रकाशन:
एलेक्जेंड्रा एम. बेंडेल, आंद्रे जे. फौरे, डोमिनिक क्लेन, केंजी शिमाडा, रोमेन ल्युटी, निकोल शिफेलहोल्ज़, जॉर्ज केम्पफ, सिमोन कैवाडिनी, बेन लेहनर, और गिलाउम डिस प्रोटीन इंटरैक्शन आत्मीयता और विशिष्टता की आनुवंशिक वास्तुकला प्रकृति संचार (2024) अग्रिम ऑनलाइन प्रकाशन
