साइटोकिन्स: विशेषताएँ, प्रकार, कार्य, उदाहरण - जीवविज्ञान - 2025

साइटोकाइन या साइटोकिन्स न्यूट्रोफिल, monocytes, मैक्रोफेज और लिम्फोसाइटों (बी कोशिकाओं और टी कोशिकाओं): प्रोटीन या घुलनशील ग्लाइकोप्रोटीन शरीर में कई प्रकार की कोशिकाओं, विशेष रूप से ल्यूकोसाइट्स के रूप में प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाओं द्वारा उत्पादित संकेत कर रहे हैं।

अन्य विशिष्ट रिसेप्टर बाइंडिंग कारकों के विपरीत, जो लंबे और जटिल सिग्नलिंग कैस्केड को ट्रिगर करते हैं, जिसमें अक्सर प्रोटीन किनसे अनुक्रम (उदाहरण के लिए चक्रीय एएमपी मार्ग) शामिल होते हैं, साइटोकिन्स अधिक प्रत्यक्ष प्रभाव डालते हैं।

इंटरफेरॉन अल्फा के रूप में जानी जाने वाली पुनः संयोजक मानव साइटोकाइन की संरचना (स्रोत: नेविट डिलमेन विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

ये घुलनशील कारक रिसेप्टर्स से जुड़ते हैं जो सीधे प्रोटीन को सक्रिय करते हैं जिनके जीन प्रतिलेखन में प्रत्यक्ष कार्य होते हैं, क्योंकि वे नाभिक में प्रवेश करने में सक्षम होते हैं और जीन के एक विशिष्ट सेट के प्रतिलेखन को उत्तेजित करते हैं।

पहले साइटोकिन्स की खोज 60 साल से भी पहले की गई थी। हालांकि, उनमें से कई का आणविक लक्षण वर्णन बाद में हुआ था। तंत्रिका विकास कारक, इंटरफेरॉन, और इंटरल्यूकिन 1 (आईएल -1) वर्णित होने वाले पहले साइटोकिन्स थे।

"साइटोकाइन" नाम एक सामान्य शब्द है, लेकिन साहित्य में कोशिका को पैदा करने वाले तत्वों के बारे में बताया गया है। इस प्रकार, लिम्फोसाइट्स (लिम्फोसाइटों द्वारा उत्पादित), मोनोकाइन (मोनोसाइट्स द्वारा उत्पादित), इंटरल्यूकिन्स (एक ल्यूकोसाइट द्वारा उत्पादित और अन्य ल्यूकोसाइट्स पर अभिनय), आदि हैं।

वे कशेरुक जानवरों में विशेष रूप से प्रचुर मात्रा में हैं, लेकिन उनका अस्तित्व कुछ अकशेरूकीय में निर्धारित किया गया है। एक स्तनधारी के शरीर में, उदाहरण के लिए, वे योजक, सहक्रियात्मक, विरोधी कार्य कर सकते हैं, या वे एक दूसरे को सक्रिय भी कर सकते हैं।

उनके पास ऑटोक्राइन एक्शन हो सकता है, अर्थात, वे उसी सेल पर कार्य करते हैं जो उन्हें पैदा करता है; या पेराक्राइन, जिसका अर्थ है कि वे एक प्रकार की कोशिकाओं द्वारा निर्मित होते हैं और उनके आसपास दूसरों पर कार्य करते हैं।

विशेषताओं और संरचना

सभी साइटोकिन्स "प्लियोट्रोपिक" हैं, अर्थात, उनके पास एक से अधिक प्रकार के सेल में एक से अधिक फ़ंक्शन हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन प्रोटीनों को प्रतिक्रिया देने वाले रिसेप्टर्स कई अलग-अलग प्रकार की कोशिकाओं में व्यक्त किए जाते हैं।

यह निर्धारित किया गया है कि उनमें से कई के बीच कुछ कार्यात्मक अतिरेक है, क्योंकि कई प्रकार के साइटोकिन्स में अभिसारी जैविक प्रभाव हो सकते हैं, और यह सुझाव दिया गया है कि यह उनके रिसेप्टर्स में अनुक्रम समानता से संबंधित है।

सेल सिग्नलिंग प्रक्रियाओं में कई दूतों की तरह, साइटोकिन्स में बहुत कम सांद्रता पर शक्तिशाली क्रियाएं होती हैं, इसलिए वे नैनोमोलर और फेमटोमोलर रेंज में कम हो सकते हैं, इस तथ्य के लिए धन्यवाद कि उनके रिसेप्टर्स उनसे बहुत संबंधित हैं।

कुछ साइटोकिन्स साइटोकिन्स के "कैस्केड" के हिस्से के रूप में काम करते हैं। यही है, उनके लिए तालमेल में कार्य करना आम है, और उनका विनियमन अक्सर अन्य निरोधात्मक साइटोकिन्स और अतिरिक्त नियामक कारकों पर निर्भर करता है।

साइटोकाइन कोडिंग जीन की अभिव्यक्ति

कुछ साइटोकिन्स संवैधानिक अभिव्यक्ति के जीन से आते हैं, उदाहरण के लिए, निरंतर हेमटोपोइएटिक स्तरों को बनाए रखना आवश्यक है।

इन संवैधानिक रूप से व्यक्त प्रोटीन में से कुछ एरिथ्रोपोइटिन, इंटरल्यूकिन 6 (आईएल -6), और कुछ सेल कॉलोनी विकास उत्तेजक कारक हैं जो कई सफेद कोशिकाओं के भेदभाव में योगदान करते हैं।

अन्य साइटोकिन्स पूर्व संश्लेषित होते हैं और साइटोसोलिक कणिकाओं, झिल्ली प्रोटीन के रूप में संग्रहीत होते हैं, या कोशिका की सतह पर या बाह्य मैट्रिक्स में बाध्यकारी प्रोटीन के साथ जटिल होते हैं।

कई आणविक उत्तेजनाएँ जीन की अभिव्यक्ति को सकारात्मक रूप से नियंत्रित करती हैं जो साइटोकिन्स के लिए कोड है। इनमें से कुछ अणु ऐसे होते हैं जो अन्य साइटोकिन्स की जीन अभिव्यक्ति को बढ़ाते हैं, और कई ऐसे भी होते हैं जिनमें निरोधात्मक कार्य होते हैं जो अन्य साइटोकिन्स की क्रिया को सीमित करते हैं।

प्रसंस्करण द्वारा नियंत्रण

साइटोकिन्स के कार्य को इन प्रोटीनों के अग्रदूत रूपों के प्रसंस्करण द्वारा भी नियंत्रित किया जाता है। उनमें से कई शुरू में अभिन्न सक्रिय झिल्ली प्रोटीन के रूप में उत्पादित होते हैं जो घुलनशील कारक बनने के लिए प्रोटीयोलाइटिक दरार की आवश्यकता होती है।

इस प्रकार के उत्पादन नियंत्रण के तहत साइटोकिन्स के उदाहरण एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर ईजीएफ (अंग्रेजी में "ई पिडर्मल जी रोथ एफ एक्टर"), ट्यूमर ग्रोथ फैक्टर टीजीएफ (अंग्रेजी "टी ऑमोरल" रथ एफ एक्टर ") से हैं, इंटरल्यूकिन 1le (IL-1β) और ट्यूमर परिगलन कारक TNFα (अंग्रेजी में "ट्यूमर एन इकोसिस एफ अभिनेता")।

अन्य साइटोकिन्स को निष्क्रिय अग्रदूत के रूप में स्रावित किया जाता है जिसे सक्रिय रूप से सक्रिय करने के लिए संसाधित किया जाना चाहिए और कुछ साइटोकिन्स के इस प्रसंस्करण के लिए जिम्मेदार एंजाइमों में सिस्टीन प्रोटीज कैस्पेज़ परिवार के प्रोटीन शामिल होते हैं।

संरचनात्मक अवलोकन

साइटोकिन्स में अत्यधिक परिवर्तनशील वज़न हो सकते हैं, इतना ही कि इस रेंज को लगभग 6 kDa और 70 kDa के बीच परिभाषित किया गया है।

इन प्रोटीनों में अत्यधिक परिवर्तनशील संरचनाएँ होती हैं, और ये बैरल हेलिकॉप्टर के बैरल, समानांतर या एंटीपरेलर sheets-फोल्डेड शीट आदि की जटिल संरचनाओं से बने हो सकते हैं।

प्रकार

साइटोकिन्स के कई प्रकार के परिवार होते हैं और इसी तरह के कार्यों और विशेषताओं के साथ प्रोटीन की महान विविधता को देखते हुए संख्या बढ़ती रहती है जो वैज्ञानिक दुनिया में हर दिन खोजी जाती हैं।

इसका नामकरण किसी भी व्यवस्थित संबंध से बहुत दूर है, क्योंकि इसकी पहचान अलग-अलग मापदंडों पर आधारित है: इसकी उत्पत्ति, प्रारंभिक बायोसेय ने इसे और इसके कार्यों को दूसरों के बीच परिभाषित किया।

साइटोकिन्स के वर्गीकरण के लिए वर्तमान सहमति अनिवार्य रूप से उनके रिसेप्टर प्रोटीन की संरचना पर आधारित है, जो कि बहुत कम संरक्षित विशेषताओं वाले परिवारों की एक छोटी संख्या में निहित हैं। इस प्रकार, साइटोकाइन रिसेप्टर्स के छह परिवार हैं जो उनके साइटोसोम पोर्ट के अनुक्रम में समानता के अनुसार समूहबद्ध हैं:

1. टाइप I रिसेप्टर्स (हेमेटोपोइटिन रिसेप्टर्स): साइटोकिन्स इंटरलेयुकिन 6 आर और 12 आर (आईएल -6 आर और आईएल -12 आर) और सेल कॉलोनी गठन की उत्तेजना में शामिल अन्य कारक शामिल हैं। बी और टी कोशिकाओं की सक्रियता पर उनका प्रभाव है।
2. टाइप II रिसेप्टर्स (इंटरफेरॉन रिसेप्टर्स): इन साइटोकिन्स में एंटीवायरल फ़ंक्शन होते हैं और रिसेप्टर्स फाइब्रोनेक्टिन प्रोटीन से संबंधित होते हैं।
3. TNF रिसेप्टर्स (ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर, अंग्रेजी "टी उमर एन इकोसिस एफ अभिनेता"): "प्रो-इन्फ्लेमेटरी" साइटोकिन्स हैं, जिनमें से p55 TNFR, CD30, CD27, DR3, DR4 और अन्य के रूप में जाना जाता है।
4. टोल / आईएल-1-जैसे रिसेप्टर्स: यह परिवार कई प्रीनोफ्लेमेटरी इंटरल्यूकिन्स को परेशान करता है, और इसके रिसेप्टर्स में आमतौर पर ल्यूकोलाइन रिपीट-रिच क्षेत्र होते हैं जो उनके बाह्य सेगमेंट में होते हैं।
5. Tyrosine kinase रिसेप्टर्स: इस परिवार में वृद्धि कारक के कार्यों के साथ कई साइटोकिन्स होते हैं जैसे कि ट्यूमर विकास कारक (TGF) और अन्य प्रोटीन जो सेल कालोनियों के गठन को बढ़ावा देते हैं।
6. केमोकाइन रिसेप्टर्स: इस परिवार के साइटोकिन्स में अनिवार्य रूप से केमोटैक्टिक फ़ंक्शन होते हैं और उनके रिसेप्टर्स में 6 से अधिक ट्रांसमेम्ब्रेनर सेगमेंट होते हैं।

साइटोकिन्स के लिए रिसेप्टर्स घुलनशील या झिल्ली से बंधे हो सकते हैं। घुलनशील रिसेप्टर्स सिग्नलिंग प्रक्रिया में एगोनिस्ट या विरोधी के रूप में कार्य करके इन प्रोटीनों की गतिविधि को नियंत्रित कर सकते हैं।

कई साइटोकिन्स घुलनशील रिसेप्टर्स को नियुक्त करते हैं, जिसमें विभिन्न प्रकार के इंटरल्यूकिन्स (आईएल), तंत्रिका विकास कारक (एनजीएफ), ट्यूमर वृद्धि कारक (टीजीएफ), और अन्य शामिल हैं।

विशेषताएं

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि साइटोकिन्स कोशिकाओं के बीच रासायनिक दूतों के रूप में कार्य करते हैं, लेकिन आणविक प्रभावों के रूप में बिल्कुल नहीं, क्योंकि वे विशिष्ट प्रभावों के कार्य को सक्रिय या बाधित करने के लिए आवश्यक हैं।

साइटोकिन्स के बीच "एकीकृत" कार्यात्मक विशेषताओं में से एक शरीर की रक्षा में उनकी भागीदारी है, जिसे "प्रतिरक्षा प्रणाली के विनियमन" के रूप में संक्षेपित किया गया है, जो स्तनधारियों और कई अन्य जानवरों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

वे हेमटोपोइएटिक विकास के नियंत्रण में, अंतरकोशिकीय संचार प्रक्रियाओं में और संक्रामक एजेंटों और भड़काऊ उत्तेजनाओं के खिलाफ शरीर की प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं।

चूंकि वे आम तौर पर कम सांद्रता में पाए जाते हैं, इसलिए ऊतकों या शरीर के तरल पदार्थों में साइटोकिन्स की एकाग्रता की मात्रा का उपयोग रोग की प्रगति और रोगियों को दी जाने वाली दवाओं के प्रभावों की निगरानी के लिए बायोमार्कर के रूप में किया जाता है। बीमार मरीज।

सामान्य तौर पर, उन्हें सूजन संबंधी बीमारियों के मार्कर के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसमें प्रत्यारोपण अस्वीकार, अल्जाइमर, अस्थमा, धमनीकाठिन्य, पेट के कैंसर और सामान्य रूप से अन्य कैंसर, अवसाद, कुछ हृदय और वायरल रोग, पार्किंसंस, शामिल हैं। पूति, जिगर की क्षति, आदि।

वे कहाँ पाए जाते हैं?

अधिकांश साइटोकिन्स कोशिकाओं द्वारा स्रावित होते हैं। दूसरों को प्लाज्मा झिल्ली में व्यक्त किया जा सकता है और कुछ ऐसे हैं जिन्हें अंतरिक्ष में "रिज़र्व" माना जा सकता है जो बाह्य मैट्रिक्स द्वारा समाहित हैं।

वो कैसे काम करते है?

Cytokines, जैसा कि उल्लेख किया गया है, विवो प्रभाव में है जो उस वातावरण पर निर्भर करता है जहां वे पाए जाते हैं। इसकी कार्रवाई सिग्नलिंग कैस्केड और इंटरैक्शन नेटवर्क के माध्यम से होती है जिसमें अन्य साइटोकिन्स और विभिन्न रासायनिक प्रकृति के अन्य कारक शामिल होते हैं।

वे आम तौर पर एक रिसेप्टर के साथ बातचीत में भाग लेते हैं, जिसमें एक लक्ष्य प्रोटीन होता है जो उसके संघ के बाद सक्रिय या बाधित होता है, जो विशेष जीन पर ट्रांसक्रिप्शनल कारक के रूप में प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से कार्य करने की क्षमता रखता है।

कुछ साइटोकिन्स के उदाहरण

आईएल -1 या इंटरल्यूकिन 1

इसे लिम्फोसाइट सक्रिय करने वाले कारक (एलएएफ), अंतर्जात पाइरोजेन (ईपी), अंतर्जात ल्यूकोसाइट मध्यस्थ (ईएमएल), कैटाबोलिन या मोनोन्यूक्लियर सेल फैक्टर (एमसीएफ) के रूप में भी जाना जाता है।

कई सेल प्रकारों, विशेष रूप से बी, टी कोशिकाओं और मोनोसाइट्स पर इसके कई जैविक कार्य हैं। यह हाइपोटेंशन, बुखार, वजन घटाने और अन्य प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करता है। यह मोनोसाइट्स, ऊतक मैक्रोफेज, लैंगरहैंस कोशिकाओं, डेंड्राइटिक कोशिकाओं, लिम्फोइड कोशिकाओं और कई अन्य लोगों द्वारा स्रावित होता है।

आईएल 3

इसके अन्य नाम हैं जैसे मस्तूल सेल ग्रोथ फैक्टर (MCGF), मल्टीपल कॉलोनी स्टिमुलेटिंग फैक्टर (मल्टी-CSF), हेमटोपोइएटिक सेल ग्रोथ फैक्टर (HCGF), और अन्य।

यह एरिथ्रोसाइट्स, मेगाकारियोसाइट्स, न्यूट्रोफिल, ईोसिनोफिल, बेसोफिल, मस्तूल कोशिकाओं और मोनोसाइटैटिक वंशावली के अन्य कोशिकाओं के कॉलोनी गठन को उत्तेजित करने में महत्वपूर्ण कार्य करता है।

यह मुख्य रूप से सक्रिय टी कोशिकाओं, मस्तूल कोशिकाओं और ईोसिनोफिल द्वारा संश्लेषित किया जाता है।

Angiostatin

यह प्लास्मिनोजेन से लिया गया है और एक एंजियोजेनेसिस इनहिबिटर साइटोकाइन है, जो इसे नवविश्लेषण के शक्तिशाली अवरोधक और विवो में ट्यूमर मेटास्टेसिस की वृद्धि के रूप में कार्य करता है। यह कैंसर की उपस्थिति से मध्यस्थता वाले प्लास्मिनोजेन के प्रोटियोलिटिक दरार द्वारा उत्पन्न होता है।

एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर

यह उपकला कोशिकाओं के विकास को उत्तेजित करके काम करता है, दांतों के उद्भव और चूहों में आंखों के उद्घाटन को तेज करता है। इसके अतिरिक्त, यह गैस्ट्रिक एसिड स्राव को रोकने में काम करता है और घाव भरने में शामिल होता है।

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