PORINS: विशेषताओं, समारोह और विधानसभा - जीवविज्ञान - 2025

Porins अभिन्न झिल्ली प्रोटीन है कि मध्यम के विभिन्न प्रकार के प्रसार की अनुमति का एक प्रकार है - अणुओं आकार। वे ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया (ई। कोलाई में) और माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के बाहरी झिल्ली पर पाए जाते हैं। ये ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन पूरी तरह से झिल्ली में प्रवेश करते हैं और उनकी संरचना। शीट्स से बनी होती है।

ट्रांसपोर्टर प्रोटीन के विपरीत, पोरिन चैनल प्रोटीन होते हैं, अर्थात, वे खुले चैनल या छिद्र बनाते हैं जो झिल्ली को पार करते हैं जहां यह स्थित है, अणुओं के मुक्त प्रसार को एक उचित आकार और चार्ज के साथ अनुमति देता है।

स्रोत: en: उपयोगकर्ता: Zephyris

विशेषताएँ

पोरिंस प्रोटीन होते हैं जो ट्रांसमेम्ब्रेन चैनल बनाते हैं और, एक झिल्ली को पार करने वाले अधिकांश प्रोटीनों के विपरीत, जो भाग झिल्ली को पार करता है वह α शीट्स के बजाय create शीट्स से बना होता है।

इन अभिन्न झिल्ली प्रोटीनों के अणुओं के संबंध में चयनात्मकता का अभाव हो सकता है जो उनके माध्यम से गुजरेंगे, या वे आकार के कुछ डिग्री प्रदर्शित कर सकते हैं और चयनात्मकता का आरोप लगा सकते हैं। वे एक निश्चित आकार से छोटे अणुओं के पारित होने की भी अनुमति दे सकते हैं।

पोरिन श्रृंखला का ध्रुवीय क्षेत्र जलीय चैनल को कवर करने पर अंदर पाया जाता है, जबकि एपोलर भाग बैरल के बाहर की ओर प्रोजेक्ट करता है, झिल्ली के लिपिड बाईलेयर के हाइड्रोफोबिक क्षेत्र के साथ बातचीत करता है।

इन प्रोटीनों द्वारा गठित चैनलों के माध्यम से प्रसार अणु या पदार्थ के एक एकाग्रता ढाल के कारण होता है जो झिल्ली को पार करता है और एक निष्क्रिय प्रसार होता है, अर्थात इसमें पदार्थ की गति के लिए चयापचय ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है।

यह प्रसार विशिष्ट तंत्रों द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो चैनल को खोल या बंद कर सकते हैं और विभिन्न यौगिकों द्वारा बाधित हो सकते हैं।

संरचना

1980 के दशक के अंत में, एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के माध्यम से, पहली बार एक पोरिन की परमाणु संरचना को निर्धारित किया गया था, जो कि रोडोडबैक्टर कैप्सुलैटस के सेल झिल्ली के अनुरूप था, जो एक प्रकाश संश्लेषक जीवाणु है।

कहा जाता है कि पोरिन में एक ट्रिमर होता है, जहां प्रत्येक मोनोमर 16 that शीट्स के साथ 16 बैरल बनाता है जो एक साथ रोल करते हैं, एक बेलनाकार संरचना बनाते हैं जो झिल्ली से गुजरने में सक्षम होते हैं और अंदर पानी से भरा एक छिद्र होता है।

प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं दोनों से विभिन्न प्रकार के पोर्स का वर्णन किया गया है। उन सभी में joined बैरल जैसी संरचना और पानी से भरे चैनल के रूप में शामिल joined शीट्स शामिल हैं जो कि 0.6 और 3nm व्यास के बीच माप सकते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया में, पोरिन में 19 when चादरें होती हैं जो एक साथ मुड़ने पर। बैरल बन जाती हैं।

कई बैक्टीरिया में, पोर्स 16 से 18 एंटी-समानांतर β-शीट से बना होता है जो चेन के साथ आस-पास के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड को प्रदर्शित करते हुए ins-बैरल बनाते हैं।

समारोह

जीवाणुओं के पोरिन और माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के झिल्ली कार्यात्मक रूप से समान हैं, एक समान तरीके से काम कर रहे हैं, जो कि ताकना आयाम, परमाणु संरचना और निष्क्रिय प्रसार गुणों के मामले में उनकी समानता के कारण है।

पोरिन चैनल की चौड़ाई संरचना की आंतरिक दीवार पर पॉलीपेप्टाइड्स के संरेखण द्वारा परिभाषित की जाती है, जिससे अणुओं का आकार उन्हें गुजरने की अनुमति देता है।

इन संरचनाओं की समानता एंडोसिम्बायोटिक सिद्धांत को मजबूत करती है, जिसके अनुसार यूकेरियोटिक कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया एक प्रोकैरियोटिक जीव से आते हैं जो एक यूकेरियोटिक सेल अग्रदूत द्वारा फैगोसाइट किया गया था।

यूकेरियोट्स में

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, पोर्स माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स के बाहरी झिल्ली में पाए जाते हैं। प्लास्टिड्स में पाए जाने वाले छिद्रों का अध्ययन बहुत कम किया गया है।

माइटोकॉन्ड्रिया के मामले में, उन्हें माइटोकॉन्ड्रियल पोरिन या वोल्टेज-गेटेड आयनों चैनल (वीडीएसी) के रूप में जाना जाता है। वे 3nm के एक अनुमानित व्यास के साथ व्यापक चैनल हैं जो बाहरी झिल्ली में सबसे बड़ा प्रोटीन घटक बनाते हैं। वे इस झिल्ली में कुल प्रोटीन के लगभग 30% का प्रतिनिधित्व करते हैं।

वे 5000 डाॅ तक के अपरिवर्तित अणुओं की पारगम्यता उत्पन्न करते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल पोरिन छोटे अणुओं, आयनों और चयापचयों के इंटरमब्रेनर अंतरिक्ष में पारित होने की अनुमति देते हैं।

अंतःप्रणाली स्थान को पार करने वाले अणु और आयन आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली से नहीं गुजरते हैं, क्योंकि इसमें अधिक अभेद्यता है। इसलिए, दो झिल्ली के बीच का स्थान छोटे अणुओं और आयनों से भरा होता है, साइटोप्लाज्म के समान होता है।

प्रोकैरियोट्स में

ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में, एक बाहरी झिल्ली उन्हें सुरक्षात्मक उपाय के रूप में पर्यावरण से खुद को अलग करने की अनुमति देता है। इस झिल्ली में पोर्स होते हैं जो बैक्टीरिया द्वारा आवश्यक पोषक तत्वों के लिए पारगम्य होते हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिका की झिल्ली में लगभग 100,000 पोर्स पाए जा सकते हैं, जो उस संरचना में कुल प्रोटीन का लगभग 70% है।

आंतों के बैक्टीरिया में, बाहरी झिल्ली एंटीबायोटिक्स, पित्त लवण और प्रोटीज जैसे बाहरी हानिकारक एजेंटों के खिलाफ सुरक्षा का प्रतिनिधित्व करती है।

पोर्स छोटे हाइड्रोफिलिक अणुओं के उत्थान और उन्मूलन को सुनिश्चित करते हैं, इस प्रकार कोशिका को इसके उचित कार्य के लिए आवश्यक पोषक तत्व प्राप्त करने और स्वयं को अपशिष्ट उत्पादों से मुक्त करने में सक्षम बनाते हैं। ई। कोलाई में, पोर्सिन डिसैकराइड, फॉस्फेट और अन्य छोटे अणुओं के पारित होने की अनुमति देता है।

यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स में पोरिन की विधानसभा

माइटोकॉन्ड्रियल पोरिस को माइटोकॉन्ड्रिया में एक प्रोटीन कॉम्प्लेक्स जिसे TOM (बाहरी माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली का ट्रांसकोसेज़) कहा जाता है, द्वारा आयात किया जाता है और एसएएम कॉम्प्लेक्स (प्रोटीन वर्गीकरण और असेंबली मशीनरी) द्वारा डाला जाता है।

कई अध्ययनों में बताया गया है कि कैसे टीओएम और एसएएम परिसरों द्वारा प्रबंधित एक तंत्र द्वारा कुछ जीवाणु बाहरी झिल्ली प्रोटीन को यूकेरियोटिक कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में आयात किया जाता है, यह दर्शाता है कि इस सम्मिलन प्रक्रिया को दो प्रणालियों के बीच संरक्षित किया गया है।

बैक्टीरिया में, पोर्स को BAM नामक barrel-बैरल असेंबली मशीनरी के पास एक कॉम्प्लेक्स द्वारा डाला जाता है। इस परिसर में पांच प्रोटीन होते हैं, जिनमें से चार लिपोप्रोटीन होते हैं।

यद्यपि पोर्सिन और उनकी संरचनाओं की सम्मिलन प्रक्रिया यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के बीच समान है, एक उल्लेखनीय अंतर यह है कि, प्रोकैरियोट्स में, इन संरचनाओं के सम्मिलन के लिए लिपोप्रोटीन की उपस्थिति आवश्यक है।

दूसरी ओर, माइटोकॉन्ड्रियल बाहरी झिल्ली में इसकी विधानसभा एसएएम कॉम्प्लेक्स के दो सहायक प्रोटीन की उपस्थिति पर निर्भर करती है: प्रोटीन सैम 35 और सैम 36।

संदर्भ

1. अल्बर्ट्स, बी। ब्रे, डी।, वॉटसन, जेडी, लुईस, जे।, रॉबर्ट्स, के। और रफ़, एम। (2002)। कोशिका का आणविक जीवविज्ञान। चौथा संस्करण। एड। गारलैंड साइंस।
2. डेविन, एमटी (1993)। रासायनिक सहसंबंधों के साथ जैव रसायन की टेक्सबुक। एड जॉन विली एंड संस, इंक।
3. लोदीश, एच। (2005)। सेलुलर और आणविक जीव विज्ञान। पैनामेरिकान मेडिकल एड।
4. शिमर, टी।, और रोसेनबश, जेपी (1991)। प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक पोरिन। स्ट्रक्चरल बायोलॉजी में वर्तमान राय, 1 (4), 539-545।
5. शुल्ज़, जीई (1993)। बैक्टीरियल पोरिन: संरचना और कार्य। स्ट्रक्चरल बायोलॉजी में वर्तमान राय, 5 (4), 701-707।
6. वायट, डी।, और वायट, जेजी (2006)। जैव रसायन। पैनामेरिकान मेडिकल एड।
7. जेथ, के।, और थेइन, एम। (2010)। प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में पोर्स: सामान्य विषय और विविधताएं। बायोकेमिकल जर्नल, 431 (1), 13-22।