प्रोटिओलीकैंस: संरचना, विशेषताओं, कार्य, उदाहरण - जीवविज्ञान - 2025

प्रोटियोग्लाइकन ग्लाइकोसिलेटेड प्रोटीन, आम तौर पर ग्लाइकोसमिनोग्लाइकन substituents (GAGs) ऋणात्मक के साथ जुड़े रहे हैं। वे आमतौर पर कोशिका झिल्ली के बाहर पाए जाते हैं या बाह्य अंतरिक्ष को "भर" देते हैं, इसलिए वे कई संयोजी ऊतकों का हिस्सा हैं।

इन जटिल मैक्रोमोलेक्यूल्स में से, सबसे अधिक अध्ययन और विश्लेषण किया गया है, वे कशेरुक जानवरों में कार्टिलाजिनस कोशिकाओं में से एक हैं, क्योंकि इन में बाह्य मैट्रिक्स में ऊतक के सूखे वजन का 90% से अधिक शामिल होता है, जो वे रचना करते हैं, जहां वे अन्य चीजों के साथ, प्रभाव डालते हैं। संपीड़न के लिए प्रतिरोध।

हाइपरलाइन कार्टिलेज बनाने वाले बाह्य मैट्रिक्स की संरचना (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से लेखक / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) के लिए पृष्ठ देखें)

संरचनात्मक रूप से, प्रोटीयोग्लिसन्स बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स के संगठन में योगदान करते हैं, जो कई व्यक्तिगत ऊतकों या कोशिकाओं को उनके सबसे विशिष्ट भौतिक गुणों को देता है। इसके अलावा, ये कई अंतर-संचार और सिग्नलिंग घटनाओं के लिए महत्वपूर्ण हैं।

वे बेहद प्रचुर मात्रा में हैं, सर्वव्यापी (वे कई प्रकार की कोशिकाओं में हैं) और जटिल प्रोटीन, जिनके जैविक कार्य और जैव रासायनिक गुण उनके कार्बोहाइड्रेट घटकों की विशेषताओं से मौलिक रूप से प्राप्त होते हैं, जिनमें जलयोजन की एक बड़ी क्षमता होती है।

वे आसंजन और प्रवासन प्रक्रियाओं में अंतरकोशिकीय संचार में सक्रिय रूप से भाग लेते हैं, और उन्हें जानवरों के विभिन्न ऊतकों के विकास में भी फंसाया गया है, जैसे कि तंत्रिका तंत्र के परिधीय नेटवर्क।

प्रोटीओग्लिएकन्स की संरचना और विशेषताएं

प्रोटीओग्लिएकन्स बाह्य सतह पर ग्लाइकोसिलेटेड प्रोटीन हैं, हालांकि कुछ ऐसे हैं जो इंट्रासेल्युलर डिब्बों में पाए जा सकते हैं। वे आम तौर पर बहुत प्रचुर मात्रा में अणु होते हैं, लेकिन उनकी बहुतायत माना जाने वाले सेल के प्रकार पर निर्भर करता है।

आमतौर पर, प्रोटिओग्लाइकेन के कार्बोहाइड्रेट भाग में ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन अणु होते हैं, जो रैखिक पॉलीसेकेराइड होते हैं, जो कि डिसाकार्टेसिड्स से बना होता है, जो आमतौर पर एक एसिटाइल एमिनो चीनी के साथ होता है, जो यूरोनिक एसिड के लिए वैकल्पिक होता है।

इसलिए इसकी सामान्य संरचना में एक प्रोटीन "कोर" होता है, जो 100 से अधिक अनब्रंचित ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन श्रृंखलाओं के साथ जुड़ सकता है, जो ओ-ग्लाइकोसिलेशन के माध्यम से जुड़ा हुआ है।

वे संरचना, आकार और कार्य के संदर्भ में काफी विविध अणु हैं। उदाहरण के लिए, कशेरुक जानवरों की कोशिकाओं में, विभिन्न प्रकार के प्रोटीन और ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स के विभिन्न वर्गों के कई संयोजनों की पहचान की गई है, अर्थात्:

प्रोटीन

- कोशिका की सतह का संचारण प्रोटीन (बाह्य मैट्रिक्स)

- प्रोटीन सहसंयोजक ग्लाइकोसिफलोस्फेटिडाइलिनोसोल (GPI) एंकर से जुड़ा हुआ है)

Glucosaminoglycans

- Hyaluronan (HA)

- चोंड्रोइटिन सल्फेट (CS)

- केराटन सल्फेट (KS)

- त्वचीय सल्फेट (DS)

- हेपरान सल्फेट (HS)

प्रोटिओमोग्लाइकन्स की योजना और विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से ग्लाइकोसामिनोग्लाइकन्स के कुछ संयोजन (स्रोत: Mfigueiredo / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

कुछ प्रोटीओग्लिसेन्स जैसे कि सिंडकेन्स, जो ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन होते हैं, हेपरान सल्फेट की 2 श्रृंखला और 1 चोंड्रोइटिन सल्फेट से जुड़े होते हैं; इस बीच, एक अन्य प्रोटीयोग्लीकैन, एग्र्रेकेन (उपास्थि विशिष्ट) में चोंड्रोइटिन सल्फेट की 100 श्रृंखला और केराटन सल्फेट की 30 श्रृंखला होती हैं।

ऊपर से यह समझा जाता है कि प्रत्येक प्रोटीन के ग्लाइकोसिलेशन विशेषताओं के साथ-साथ कोशिका का प्रकार जिसके अंतर्गत वह आता है, वे हैं जो कोशिका की सतह पर प्रत्येक प्रोटीयोग्लाइकन की पहचान को परिभाषित करते हैं।

समारोह

उनके कार्य प्रोटिओग्लिसेन्स की संरचनात्मक विशेषताओं पर निर्भर करते हैं। यह उन विशेषताओं के लिए विशेष रूप से सच है जो ग्लाइकोसामिनोग्लाइकन भाग से संबंधित हैं, क्योंकि ये अणु कोशिका की सतह पर प्रोटीन को अन्य तत्वों के साथ बातचीत करने की अनुमति देते हैं।

हेपरान सल्फेट अवशेषों से भरपूर प्रोटीन विभिन्न विकास कारकों के सापेक्ष आसानी से, बाह्य मैट्रिक्स के अन्य घटकों, एंजाइमों, प्रोटीज इनहिबिटर, केमोकिंस, आदि से बंध सकते हैं, इसलिए वे संक्रमण में मौलिक भूमिका निभाते हैं। इंट्रासेल्युलर पर्यावरण के लिए संकेत।

इस प्रकार, प्रोटीओग्लिएकन्स मैट्रिक्स में संरचनात्मक कार्यों को पूरा कर सकते हैं या उनके पास बाह्य वातावरण से साइटोसोलिक स्थान तक संदेशों के प्रसारण में अधिक विशिष्ट कार्य हो सकते हैं।

हाल के वर्षों में, प्रोटीओग्लिएकन्स के अध्ययन में रुचि काफी बढ़ गई है, एक तथ्य जो इस महत्व की खोज से संबंधित है कि इन अणुओं की मानव में कुछ रोग स्थितियों में क्या है।

इनका एक उदाहरण सिम्पसन-गोलाबी-बेहमेल सिंड्रोम (GBSS) है, जो अतिरंजित पूर्व और प्रसवोत्तर वृद्धि, जन्म दोष, और हेपरान सल्फेट से भरपूर प्रोटेक्टाइलकेन में उत्परिवर्तन के साथ जुड़े ट्यूमर के गठन के लिए संवेदनशीलता है। और GPI द्वारा लंगर डाला गया।

धमनियों और रक्त वाहिकाओं के मुख्य प्रोटिओग्लिसेन्स। प्रोटीन कोर के आणविक भार को दिखाया गया है (स्रोत: ALEISF / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

सेल कार्य करता है

वस्तुतः सभी सेलुलर प्रक्रियाएं जो कोशिका की सतह पर आणविक इंटरैक्शन को शामिल करती हैं, जैसे कि सेल-मैट्रिक्स, सेल-सेल और लिगैंड-रिसेप्टर इंटरैक्शन को एक या दूसरे तरीके से करना पड़ता है, प्रोटिओग्लिसेन्स के साथ, क्योंकि वे बड़ी मात्रा में बाध्यकारी होने में सक्षम हैं। अन्य अणुओं के और सतह पर काफी प्रचुर मात्रा में हैं।

तंत्रिका तंत्र के विकास के दौरान और एक ट्यूमर और मेटास्टेसिस के आक्रमण के दौरान भी, अर्थात् ऐसी घटनाएं जो आंदोलनों और सेल एक्सटेंशन या एक्सटेंशन के साथ होती हैं, proteoglycans बहुत सक्रिय कार्यों को निष्पादित करते हैं।

ये ग्लाइकोसिलेटेड प्रोटीन भी आसंजन, प्रसार और कोशिका के आकार की स्थापना की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं, और जो कि एक साइटोसोलिक डोमेन वाले प्रोटीन हैं, जो पारगमन और सिग्नलिंग कैस्केड में भाग लेते हैं।

प्रोटीयोग्लिसेन्स के उदाहरण

Aggrecano

एग्र्रेकेन कार्टिलाजिनस ऊतक में मौजूद मुख्य प्रोटिओग्लाइकन है, जो चोंड्रोसाइट्स के बाह्य मैट्रिक्स में ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन "हयालूरोनन" (एचए) के टुकड़ों से जुड़ा है।

Hyaluronan एक रैखिक ग्लाइकोसामिनोग्लाइकिन है जो ग्लुकुरोनिक एसिड और एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन के वैकल्पिक अवशेषों से बना है, जो सेल की सतह पर और बाह्य मैट्रिक्स और अंदर की कोशिकाओं दोनों में पाया जा सकता है।

हाइलूरोनन का एग्रेकेन से बंधन एक "बाइंडिंग प्रोटीन" के माध्यम से होता है, जो कई मिलियन डेल्टों तक आणविक भार के साथ महत्वपूर्ण समुच्चय बनाता है।

कई उम्र से संबंधित संयुक्त रोग बढ़े हुए एग्र्रेकैन और हाइलूरोनन एकत्रीकरण से जुड़े हैं।

Pelecano

वृक्क ग्लोमेरुली में, तहखाने की झिल्ली मुख्य रूप से एक प्रोटीयोग्लाइकेन से बनी होती है जिसे पेलेकैन के रूप में जाना जाता है, जो हेपरान सल्फेट के कुछ हिस्सों से जुड़ा होता है। इस प्रोटीयोग्लाइकेन में ग्लोमेर्युलर निस्पंदन के दौरान एनियोनिक चार्ज सेलेक्टिविटी साइट के रूप में महत्वपूर्ण कार्य हैं।

इस प्रोटियोग्लाइकन में सबसे बड़ा प्रोटीन कोर है जो इन अणुओं में से किसी में भी देखा गया है और यह अनुमान लगाया जाता है कि यह प्रोटीन डोमेन बेसमेंट झिल्ली में मौजूद अन्य मैक्रोमोलेक्यूल के साथ बातचीत कर सकता है।

Decorin

डेकोरिन एक छोटी अंतरालीय प्रोटिओग्लाइकन है और एक एकल ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन श्रृंखला और एक छोटा प्रोटीन नाभिक होने की विशेषता है। यह कई संयोजी ऊतकों का एक महत्वपूर्ण घटक है, यह टाइप I कोलेजन फाइबर को बांधता है और बाह्य मैट्रिक्स की विधानसभा में भाग लेता है।

संदर्भ

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