एक्टिन

एक्टिन एक संरचनात्मक प्रोटीन है जो सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। यह साइटोस्केलेटन और मांसपेशियों की संरचना में भाग लेता है।

एक्टिन क्या है

एक्टिन एक क्रमिक रूप से बहुत पुराना प्रोटीन अणु है। एक संरचनात्मक प्रोटीन के रूप में, यह प्रत्येक यूकेरियोटिक कोशिका के साइटोप्लाज्म में और सभी मांसपेशी फाइबर के सारकोमेरे में निहित है।

सूक्ष्मनलिकाएं और मध्यवर्ती तंतुओं के साथ मिलकर, यह एक्टिन फिलामेंट्स के रूप में हर कोशिका के साइटोस्केलेटन का निर्माण करता है। यह कोशिका संरचना के गठन और कोशिका के भीतर अणुओं और सेल ऑर्गेनेल के आंदोलन के लिए संयुक्त रूप से जिम्मेदार है। वही तंग जंक्शनों के माध्यम से कोशिकाओं के सामंजस्य पर लागू होता है या जंक्शनों का पालन करता है। मांसपेशी फाइबर में, एक्टिन, प्रोटीन मायोसिन, ट्रोपोनिन और ट्रोपोमायोसिन के साथ मिलकर मांसपेशियों के संकुचन का निर्माण करता है।

एक्टिन को तीन कार्यात्मक इकाइयों अल्फा-एक्टिन, बीटा-एक्टिन और गामा-एक्टिन में विभाजित किया जा सकता है। अल्फा-एक्टिन मांसपेशी फाइबर का संरचनात्मक घटक है, जबकि बीटा और गामा-एक्टिन मुख्य रूप से कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में पाए जाते हैं। एक्टिन एक बहुत ही संरक्षित प्रोटीन है, जो एमिक एसिड अनुक्रम में बहुत छोटे विचलन के साथ एककोशिकीय यूकेरियोटिक कोशिकाओं में होता है। मनुष्यों में, मांसपेशियों की कोशिकाओं में सभी प्रोटीन अणुओं के 10 प्रतिशत में एक्टिन होता है। अन्य सभी कोशिकाओं में अभी भी कोशिका द्रव्य में इस अणु का 1 से 5 प्रतिशत है।

कार्य, प्रभाव और कार्य

एक्टिन कोशिकाओं और मांसपेशी फाइबर में महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करता है। कोशिका के कोशिका द्रव्य में, साइटोस्केलेटन के भाग के रूप में, यह एक घने, तीन-आयामी नेटवर्क बनाता है जो सेलुलर संरचनाओं को एक साथ रखता है।

नेटवर्क के कुछ बिंदुओं पर, संरचनाएं माइक्रोविली, सिनेप्स या स्यूडोपोडिया जैसे झिल्ली के उभार बनाने के लिए मजबूत होती हैं। Adherens Junctions और Tight Junctions सेल संपर्कों के लिए उपलब्ध हैं। कुल मिलाकर, एक्टिन कोशिकाओं और ऊतकों की स्थिरता और आकार में योगदान देता है। स्थिरता के अलावा, एक्टिन सेल के भीतर परिवहन प्रक्रियाओं को भी सुनिश्चित करता है। यह महत्वपूर्ण संरचनात्मक रूप से संबंधित ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन को बांधता है ताकि वे निकटता में रहें। मायोसिन (मोटर प्रोटीन) की मदद से, एक्टिन फाइबर भी कम दूरी पर परिवहन करते हैं।

उदाहरण के लिए, पुटिकाओं को झिल्ली में ले जाया जा सकता है। मोटर प्रोटीन किन्सिन और डायनेन की मदद से सूक्ष्मनलिकाएं द्वारा लंबे समय तक खींच लिया जाता है। एक्टिन कोशिका की गतिशीलता को भी सुनिश्चित करता है। कोशिकाएं कई मौकों पर शरीर के भीतर प्रवास करने में सक्षम होनी चाहिए। यह विशेष रूप से प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं या घाव भरने के साथ-साथ सामान्य आंदोलनों या कोशिकाओं के आकार में परिवर्तन पर लागू होता है। आंदोलनों दो अलग-अलग प्रक्रियाओं पर आधारित हो सकती हैं। एक तरफ, आंदोलन को एक निर्देशित पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया और दूसरी ओर, एक्टिन-मायोसिन इंटरैक्शन के माध्यम से ट्रिगर किया जा सकता है।

एक्टिन-मायोसिन इंटरैक्शन में, एक्टिन फाइबर को फाइब्रिल बंडलों के रूप में बनाया जाता है जो मायोसिन की मदद से रस्सियों को खींचने जैसा कार्य करते हैं। एक्टिन फ़िलामेंट्स कोशिका द्रव्य को स्यूडोपोडिया (फ़िलाओपोडिया और लैमेलिपोडिया) के रूप में पैदा कर सकता है। सेल के भीतर अपने विविध कार्यों के अलावा, एक्टिन कंकाल की मांसपेशियों और चिकनी मांसपेशियों दोनों के मांसपेशी संकुचन के लिए जिम्मेदार है। ये आंदोलन एक्टिन-मायोसिन इंटरैक्शन पर भी आधारित हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए, कई एक्टिन फिलामेंट अन्य प्रोटीनों से बहुत क्रमबद्ध तरीके से जुड़े होते हैं।

शिक्षा, घटना, गुण और इष्टतम मूल्य

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एक्टिन सभी यूकेरियोटिक जीवों और कोशिकाओं में पाया जाता है। यह साइटोप्लाज्म का एक अंतर्निहित हिस्सा है और कोशिकाओं की स्थिरता को सुनिश्चित करता है, संरचनात्मक रूप से संबंधित प्रोटीन की एंकरिंग, सेल झिल्ली और सेल की गतिशीलता के लिए पुटिकाओं की छोटी दूरी की परिवहन। एक्टिन के बिना, कोशिका जीवित नहीं रह पाएगी। छह अलग-अलग एक्टिन वेरिएंट हैं, जिन्हें तीन अल्फा वेरिएंट में बांटा गया है, एक बीटा वेरिएंट और दो गामा वेरिएंट।

अल्फा एक्टिन मांसपेशियों के विकास और संकुचन में शामिल हैं। साइटोप्लाज्म में साइटोस्केलेटन के लिए बीटा-एक्टिन और गामा-1-एक्टिन का बहुत महत्व है। गामा-2-एक्टिन, बदले में, चिकनी मांसपेशियों और आंतों की मांसपेशियों के लिए जिम्मेदार है। संश्लेषण के दौरान, मोनोमेरिक ग्लोबुलर एक्टिन, जिसे जी-एक्टिन के रूप में भी जाना जाता है, शुरू में बनता है। व्यक्तिगत मोनोमेरिक प्रोटीन अणु, बदले में, एक रेशा एफ-एक्टिन बनाने के लिए पोलीमराइज़ करते हैं।

पोलीमराइजेशन प्रक्रिया के दौरान, कई गोलाकार मोनोमर्स एक लंबे, धागे की तरह एफ-एक्टिन बनाने के लिए गठबंधन करते हैं। निर्माण और श्रृंखलाओं के टूटने दोनों बहुत गतिशील हैं। इस तरह, एक्टिन फ्रेमवर्क को वर्तमान आवश्यकताओं के लिए जल्दी से अनुकूलित किया जा सकता है। इसके अलावा, यह प्रक्रिया सेल आंदोलनों को भी सुनिश्चित करती है। इन प्रतिक्रियाओं को तथाकथित साइटोस्केलेटल इनहिबिटर द्वारा बाधित किया जा सकता है। इन पदार्थों के साथ, या तो पोलीमराइज़ेशन या डेपोलाइमराइजेशन को रोक दिया जाता है। वे कीमोथेरेपी के संदर्भ में औषधीय उत्पादों के रूप में चिकित्सा महत्व के हैं।

रोग और विकार

चूंकि एक्टिन सभी कोशिकाओं का एक आवश्यक घटक है, उत्परिवर्तन के कारण होने वाले कई संरचनात्मक परिवर्तन जीव की मृत्यु का कारण बनते हैं। अल्फा एक्टिन के लिए जीन में उत्परिवर्तन मांसपेशियों में विकार पैदा कर सकता है। अल्फा-एक्टिन के लिए यह विशेष रूप से सच है।

इस तथ्य के कारण कि अल्फा -2-एक्टिन महाधमनी की मांसपेशियों के लिए जिम्मेदार है, एसीएटी 2 जीन उत्परिवर्तित होने पर एक पारिवारिक थोरैसिक महाधमनी धमनीविस्फार हो सकता है। अल्फा -2-एक्टिन के लिए ACTA2 जीन कोड। कार्डिएक अल्फा एक्टिन के लिए ACTC1 जीन में उत्परिवर्तन के कारण कार्डियोमायोपैथी फैल जाती है। इसके अलावा, साइटोप्लाज्मिक बीटा-एक्टिन के लिए जीन के रूप में एसीटीबी का एक उत्परिवर्तन बड़े-सेल और फैलाने वाले बी-सेल लिंफोमा का कारण बन सकता है। कुछ ऑटोइम्यून बीमारियों में एक्टिन एंटीबॉडी का स्तर बढ़ सकता है।

यह विशेष रूप से ऑटोइम्यून यकृत की सूजन पर लागू होता है। यह हेपेटाइटिस का एक पुराना कोर्स है, जो लंबी अवधि में यकृत सिरोसिस की ओर जाता है। यहाँ चिकनी मांसपेशी एक्टिन के खिलाफ एक एंटीबॉडी पाया जाता है। विभेदक निदान के संदर्भ में, ऑटोइम्यून हेपेटाइटिस क्रोनिक वायरल हेपेटाइटिस से अंतर करना इतना आसान नहीं है। क्योंकि पुरानी वायरल हेपेटाइटिस में, एक्टिन के प्रति एंटीबॉडी को कुछ हद तक उत्तेजित किया जा सकता है।