कैल्शियम पंप कार्य, प्रकार, संरचना और संचालन

कैल्शियम पंप यह एक प्रोटीन प्रकृति की संरचना है जो कोशिका झिल्ली के माध्यम से कैल्शियम के परिवहन के लिए जिम्मेदार है। यह संरचना एटीपी पर निर्भर है और एटीपीस प्रकार का प्रोटीन माना जाता है, जिसे सीए भी कहा जाता है²⁺-ATPase के सक्रियण.

द सी²⁺-ATPase यूकेरियोटिक जीवों की सभी कोशिकाओं में पाया जाता है और सेल में कैल्शियम होमोस्टेसिस के लिए आवश्यक होता है। यह प्रोटीन एक प्राथमिक सक्रिय परिवहन करता है, क्योंकि कैल्शियम अणुओं का संचलन इसकी सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध जाता है.

सूची

• कैल्शियम पंप के 1 कार्य
• 2 प्रकार
• 3 संरचना
  • 3.1 पंप पीएमसीए
  • 3.2 SERCA पंप
• 4 ऑपरेटिंग तंत्र
  • 4.1 SERCA पंप
  • 4.2 पीएमसीए पंप
• 5 संदर्भ

कैल्शियम पंप के कार्य

द सी²⁺ यह सेल में महत्वपूर्ण भूमिकाओं को पूरा करता है, इसलिए उनके भीतर इसका विनियमन इसके उचित कामकाज के लिए मौलिक है। अक्सर, वह दूसरे दूत के रूप में कार्य करता है.

बाह्य रिक्त स्थान में सीए की एकाग्रता²⁺ यह कोशिकाओं के अंदर की तुलना में लगभग 10,000 गुना अधिक है। कोशिका द्रव्य में इस आयन की सांद्रता में वृद्धि से कई प्रतिक्रियाएँ होती हैं, जैसे मांसपेशियों में संकुचन, न्यूरोट्रांसमीटर रिलीज़ और ग्लाइकोजन गिरावट।.

इन आयनों को कोशिकाओं से स्थानांतरित करने के कई तरीके हैं: निष्क्रिय परिवहन (गैर-विशिष्ट आउटपुट), आयन चैनल (इसकी विद्युत रासायनिक ढाल के पक्ष में आंदोलन), एंटीपॉर्ट प्रकार (Na / Ca) के माध्यमिक सक्रिय परिवहन, और पंप के साथ प्राथमिक सक्रिय परिवहन। एटीपी पर निर्भर.

सीए के विस्थापन के अन्य तंत्रों के विपरीत²⁺, पंप वेक्टर रूप में काम करता है। अर्थात्, आयन केवल एक दिशा में चलता है ताकि यह केवल उन्हें निष्कासित करके काम करे.

सीए की एकाग्रता में परिवर्तन के लिए सेल बेहद संवेदनशील है²⁺. अपनी बाह्य एकाग्रता के साथ इस तरह के एक चिह्नित अंतर को पेश करते समय, इसलिए अपने सामान्य साइटोसोलिक स्तरों को कुशलतापूर्वक बहाल करना महत्वपूर्ण है.

टाइप

तीन प्रकार के सीए का वर्णन किया गया है²⁺-कोशिकाओं में उनके स्थानों के अनुसार, जानवरों की कोशिकाओं में एटीपीस; प्लाज्मा झिल्ली (पीएमसीए) में स्थित पंप, जो एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम और परमाणु झिल्ली (एसआरसीए) में स्थित हैं, और जो गोलगी उपकरण (एसपीसीए) की झिल्ली में पाए जाते हैं.

SPCA पंप Mn आयनों को भी परिवहन करते हैं²⁺ जो गोल्गी तंत्र के मैट्रिक्स के विभिन्न एंजाइमों के कोफ़ैक्टर्स हैं.

खमीर कोशिकाएं, अन्य यूकेरियोटिक जीव और पौधे कोशिकाएं अन्य प्रकार के सीए प्रस्तुत करती हैं²⁺-बहुत खास है.

संरचना

पीएमसीए पंप

प्लाज्मा झिल्ली में हमें सक्रिय एंटीपैरैथिक Na / Ca परिवहन मिला, जो Ca के एक महत्वपूर्ण राशि के विस्थापन के लिए जिम्मेदार है।²⁺ आराम और गतिविधि में कोशिकाओं में। अधिकांश कोशिकाओं में आराम के लिए कैल्शियम के परिवहन के लिए जिम्मेदार पीएमसीए पंप है.

ये प्रोटीन लगभग 1,200 अमीनो एसिड से बना होता है, और इसमें 10 ट्रांसमिम्ब्रेन सेगमेंट होते हैं। साइटोसोल में 4 मुख्य इकाइयाँ होती हैं। पहली इकाई में एमिनो-टर्मिनल समूह शामिल है। दूसरे में बुनियादी विशेषताएं हैं, जो इसे फॉस्फोलिपिड को सक्रिय करने वाले एसिड को बांधने की अनुमति देती है.

तीसरी इकाई में कैटेलिटिक फ़ंक्शन के साथ एक एसपारटिक एसिड होता है, और एटीपी बाध्यकारी डोमेन में यह एक फ़्लोरेसिन आइसोटोसायनेट बाइंडिंग बैंड का "डाउनस्ट्रीम" होता है।.

चौथी इकाई में शांतिकुलिन के लिए बाध्यकारी का डोमेन है, कुछ किनेसेस (ए और सी) की मान्यता साइटों और सीए के बंधन बैंड।²⁺ ऐलोस्टीयरिक.

SERCA पंप

SERCA पंप मांसपेशियों की कोशिकाओं के सारकोप्लास्मिक रेटिकुलम में बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं और उनकी गतिविधि मांसपेशी आंदोलन चक्र में संकुचन और विश्राम से संबंधित है। इसका कार्य सीए को परिवहन करना है²⁺ कोशिका के साइटोसोल से रेटिकुलम के मैट्रिक्स तक.

इन प्रोटीनों में 10 पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला वाले 10 पॉलीपेप्टाइड डोमेन होते हैं। इसकी संरचना मूल रूप से पीएमसीए प्रोटीन की तरह ही है, लेकिन इसमें अंतर केवल इतना है कि साइटोप्लाज्म के भीतर केवल तीन इकाइयां हैं, तीसरी इकाई में सक्रिय साइट के साथ।.

इस प्रोटीन के कामकाज के लिए आयनों के परिवहन के दौरान एक लोड संतुलन की आवश्यकता होती है। दो सीए²⁺ (हाइड्रोलाइज्ड एटीपी द्वारा) साइटोसोल से जालिका के मैट्रिक्स में विस्थापित किया जाता है, बहुत उच्च सांद्रता के विरुद्ध.

यह परिवहन एक एंटीपॉर्टिक तरीके से होता है, क्योंकि एक ही समय में दो एच⁺ वे मैट्रिक्स से साइटोसोल के लिए निर्देशित होते हैं.

ऑपरेटिंग तंत्र

SERCA पंप

परिवहन तंत्र को दो राज्यों E1 और E2 में विभाजित किया गया है। ई 1 बाध्यकारी साइटों में जो सीए के लिए एक उच्च संबंध है²⁺ उन्हें साइटोसोल की ओर निर्देशित किया जाता है। ई 2 में, बाध्यकारी साइटों को रेटिकुलम के लुमेन की ओर निर्देशित किया जाता है, जो सीए के लिए कम आत्मीयता पेश करता है²⁺. दो सीए आयन²⁺ स्थानांतरण के बाद शामिल हों.

संघ के दौरान और सीए का स्थानांतरण²⁺, प्रोटीन के एम डोमेन के खुलने सहित, जो कि साइटोसोल की ओर है, के साथ-साथ परिवर्तन होते हैं। आयन तब उक्त डोमेन की दो बाध्यकारी साइटों में और आसानी से शामिल हो जाते हैं.

दो सीए आयनों का मिलन²⁺ प्रोटीन में संरचनात्मक परिवर्तनों की एक श्रृंखला को बढ़ावा देता है। उनमें से कुछ डोमेन (डोमेन ए) का रोटेशन होता है, जो पंप की इकाइयों को पुनर्गठित करता है, जिससे आयनों को छोड़ने के लिए रेटिकुल के मैट्रिक्स की ओर खुलने को सक्षम किया जाता है, जो बाध्यकारी साइटों में आत्मीयता की कमी के लिए धन्यवाद के साथ decoupled हैं.

एच प्रोटॉन⁺ और पानी के अणु सीए के बंधन स्थल को स्थिर करते हैं²⁺, डोमेन ए को अपनी मूल स्थिति में वापस घुमाने के लिए, एंडोप्लाज़्मिक जालिका तक पहुंच को बंद करना.

PMCA पंप

इस प्रकार के पंप सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाए जाते हैं और सीए के निष्कासन के लिए जिम्मेदार हैं²⁺ कोशिकाओं के भीतर स्थिर एकाग्रता बनाए रखने के लिए बाह्य अंतरिक्ष की ओर.

इस प्रोटीन में एक Ca आयन ले जाया जाता है²⁺ हाइड्रोलाइज्ड एटीपी द्वारा। साइटोप्लाज्म में शांतिकुलिन प्रोटीन के स्तर से परिवहन को नियंत्रित किया जाता है.

सीए की एकाग्रता में वृद्धि करके²⁺ साइटोसोलिक, शांतिकुलिन के स्तर को बढ़ाता है, जो कैल्शियम आयनों को बांधता है। सीए कॉम्प्लेक्स²⁺-इसके बाद कैलमोडुलिन को पीएमसीए पंप अटैचमेंट साइट पर इकट्ठा किया जाता है। पंप में एक विरूपण परिवर्तन होता है जो उद्घाटन को बाह्य अंतरिक्ष में उजागर करने की अनुमति देता है.

सेल के अंदर सामान्य स्तर को बहाल करते हुए, कैल्शियम आयन जारी किए जाते हैं। नतीजतन, सीए जटिल²⁺-कैलमोडुलिन को विघटित किया जाता है, पंप की रचना को इसकी मूल स्थिति में लौटाता है.

संदर्भ

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