जस्ता उंगलियों की संरचना, वर्गीकरण, कार्यों और महत्व



जिंक उँगलियाँ (ZF) यूकेरियोटिक प्रोटीन की एक बड़ी मात्रा में मौजूद संरचनात्मक रूपांकनों हैं। वे मेटेलोप्रोटीन के समूह से संबंधित हैं, क्योंकि वे जस्ता धातु आयन को बांधने में सक्षम हैं, जो उन्हें अपने संचालन के लिए आवश्यक है। यह भविष्यवाणी की जाती है कि मनुष्यों में लगभग 1000 विभिन्न प्रोटीनों में 1500 से अधिक ZF डोमेन मौजूद हैं.

"जिंक फिंगर" शब्द को पहली बार 1985 में मिलर, मैकलैक्लान और क्लुग द्वारा गढ़ा गया था, जबकि TFIIIA ट्रांसक्रिप्शनल फैक्टर के छोटे डीएनए बाइंडिंग डोमेन का विस्तार से अध्ययन किया गया था। ज़ेनोपस लाविस, कुछ वर्षों पहले अन्य लेखकों द्वारा वर्णित.

ZF रूपांकनों वाले प्रोटीन यूकेरियोटिक जीवों के जीनोम में सबसे प्रचुर मात्रा में होते हैं और कई प्रकार की आवश्यक कोशिकीय प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं, जिनमें आनुवंशिक प्रतिलेखन, प्रोटीन अनुवाद, चयापचय, तह और अन्य प्रोटीन और लिपिड का संयोजन शामिल है। , क्रमादेशित कोशिका मृत्यु, दूसरों के बीच में.

सूची

  • 1 संरचना
  • 2 वर्गीकरण
    • २.१ सी २ एच २
    • २.२ सी २ एच
    • 2.3 C4 (लूप या रिबन)
    • 2.4 C4 (GATA परिवार)
    • 2.5 C6
    • 2.6 जस्ता की उंगलियां (C3HC4-C3H2C3)
    • 2.7 एच 2 सी 2
  • 3 कार्य
  • 4 बायोटेक्नोलॉजिकल महत्व
  • 5 संदर्भ

संरचना

ZF रूपांकनों की संरचना अत्यंत संरक्षित है। आमतौर पर इन दोहराया क्षेत्रों में 30 से 60 अमीनो एसिड होते हैं, जिनकी माध्यमिक संरचना दो एंटीपैरेरल बीटा शीट के रूप में पाई जाती है जो एक कांटा और एक अल्फा हेलिक्स बनाती है, जिसे 30α के रूप में दर्शाया जाता है।.

इस माध्यमिक संरचना को हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन और दो सिस्टीन अवशेषों और दो हिस्टीडीन अवशेषों द्वारा दिए गए एक जस्ता परमाणु के समन्वय से स्थिर किया जाता है।2उसकी2)। हालांकि, ऐसे ZF हैं जो एक से अधिक जस्ता परमाणु और अन्य का समन्वय कर सकते हैं जहां Cys और उनके अवशेषों का क्रम बदलता रहता है.

जेडएफ को समान प्रोटीन में रैखिक रूप से कॉन्फ़िगर किए गए अग्रानुक्रम में दोहराया जा सकता है। सभी में समान संरचनाएं होती हैं, लेकिन उनके कार्यों की पूर्ति के लिए प्रमुख अमीनो एसिड अवशेषों की विविधताओं के द्वारा रासायनिक रूप से एक दूसरे से भिन्न हो सकते हैं.

ZFs के बीच एक सामान्य विशेषता डीएनए या विभिन्न लंबाई के आरएनए अणुओं को पहचानने की उनकी क्षमता है, यही कारण है कि उन्हें शुरू में केवल ट्रांसक्रिप्शनल कारकों के रूप में माना जाता था.

सामान्य तौर पर, मान्यता डीएनए में 3 बीपी के क्षेत्रों की होती है और यह तब प्राप्त होती है जब जेडएफ डोमेन वाला प्रोटीन अल्फा हेलिक्स को डीएनए अणु के वृहद खांचे में प्रस्तुत करता है।.

वर्गीकरण

अलग-अलग ZF रूपांकनों है कि उनके स्वभाव और जस्ता परमाणु के साथ समन्वय बांड द्वारा प्राप्त विभिन्न स्थानिक विन्यास के कारण एक दूसरे से भिन्न होते हैं। वर्गीकरण में से एक निम्नलिखित है:

सी2एच2

यह सामान्य रूप से ZF में पाया जाने वाला एक रूपांकन है। अधिकांश कारण सी2एच2 वे डीएनए और आरएनए के साथ बातचीत के लिए विशिष्ट हैं, हालांकि, उन्हें प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन में भाग लेते हुए देखा गया है। उनके पास 25 से 30 एमिनो एसिड के अवशेष हैं और स्तनधारी कोशिकाओं में नियामक प्रोटीन के सबसे बड़े परिवार के भीतर हैं.

सी2एच

वे आरएनए और कुछ अन्य प्रोटीनों के साथ बातचीत करते हैं। वे मुख्य रूप से रेट्रोवायरस कैप्सिड के कुछ प्रोटीन के हिस्से के रूप में देखे जाते हैं, केवल प्रतिकृति के बाद वायरल आरएनए की पैकेजिंग में सहयोग करते हैं।.

सी4 (टाई या रिबन)

कहा मोटिफ के साथ प्रोटीन डीएनए प्रतिकृति और प्रतिलेखन के लिए जिम्मेदार एंजाइम हैं। इनका एक अच्छा उदाहरण चरणों T4 और T7 के प्रमुख एंजाइम हो सकते हैं.

सी4 (GATA परिवार)

जेडएफ के इस परिवार में प्रतिलेखन कारक शामिल हैं जो कोशिका विकास के दौरान कई ऊतकों में महत्वपूर्ण जीन की अभिव्यक्ति को विनियमित करते हैं। GATA-2 और 3 कारक, उदाहरण के लिए, हेमटोपोइजिस में शामिल हैं.

सी6

ये डोमेन यीस्ट-विशिष्ट हैं, विशेष रूप से जीएएल 4 प्रोटीन, जो गैलेक्टोज और मेलिबोस के उपयोग में शामिल जीन के प्रतिलेखन को सक्रिय करता है.

जिंक उंगलियाँ (C)3कोर्ट4-सी3एच2सी3)

इन विशेष संरचनाओं में ZF डोमेन (C) के 2 उपप्रकार होते हैं3कोर्ट4 और सी3एच2सी3) और कई जानवरों और पौधों के प्रोटीन में मौजूद हैं.

वे RAD5 जैसे प्रोटीन में पाए जाते हैं, यूकेरियोटिक जीवों में डीएनए की मरम्मत में शामिल होते हैं। वे आरएजी 1 में भी पाए जाते हैं, इम्युनोग्लोबुलिन के पुन: विन्यास के लिए आवश्यक हैं.

एच2सी2

यह ZF डोमेन रेट्रोवायरस और रेट्रोट्रांसपॉस्पॉन्स के अभिन्न अंग में अत्यधिक संरक्षित है; श्वेत प्रोटीन से बंधने से इसमें एक परिवर्तन होता है.

कार्यों

ZF डोमेन वाले प्रोटीन कई उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं: वे राइबोसोमल प्रोटीन या ट्रांसक्रिप्शनल एडेप्टर में पाए जा सकते हैं। उन्हें खमीर आरएनए पोलीमरेज़ II की संरचना का एक अभिन्न अंग भी माना गया है.

वे इंट्रासेल्युलर जस्ता होमियोस्टैसिस और एपोप्टोसिस या प्रोग्राम्ड सेल डेथ के नियमन में शामिल होते हैं। इसके अलावा, ZF के साथ कुछ प्रोटीन होते हैं जो अन्य प्रोटीनों के तह या परिवहन के लिए चैपरोन के रूप में कार्य करते हैं.

लिपिड बाइंडिंग और प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन में एक महत्वपूर्ण भूमिका कुछ प्रोटीनों में जेडएफ डोमेन के महत्वपूर्ण कार्य भी हैं.

बायोटेक्नोलॉजिकल महत्व

इन वर्षों में, ZF डोमेन की संरचनात्मक और कार्यात्मक समझ ने महान वैज्ञानिक प्रगति करने की अनुमति दी है जिसमें जैव प्रौद्योगिकी उद्देश्यों के लिए उनकी विशेषताओं का उपयोग शामिल है.

चूंकि ZF के साथ कुछ प्रोटीनों में कुछ डीएनए डोमेन के लिए एक उच्च विशिष्टता होती है, इसलिए वर्तमान में विशिष्ट ZF के डिजाइन में बहुत प्रयास किए जा रहे हैं, जो मनुष्यों में जीन थेरेपी में मूल्यवान प्रगति प्रदान कर सकते हैं.

जेनेटिक इंजीनियरिंग द्वारा संशोधित जेडएफ के साथ प्रोटीन के डिजाइन से दिलचस्प जैव-प्रौद्योगिकीय अनुप्रयोग भी उत्पन्न होते हैं। वांछित अंत के आधार पर, इनमें से कुछ को "जस्ता-जस्ता" उंगली पेप्टाइड्स के अतिरिक्त द्वारा संशोधित किया जा सकता है, जो कि लगभग किसी भी डीएनए अनुक्रम को महान आत्मीयता और विशिष्टता के साथ पहचानने में सक्षम हैं।.

संशोधित nucleases के साथ जीनोमिक संस्करण वर्तमान में सबसे आशाजनक अनुप्रयोगों में से एक है। इस प्रकार का संस्करण आनुवांशिक कार्य पर अध्ययन को सीधे मॉडल सिस्टम ऑफ इंटरेस्ट में ले जाने की संभावना प्रदान करता है.

संशोधित ZF nucleases का उपयोग कर जेनेटिक इंजीनियरिंग ने कृषि संबंधी महत्व के पौधों की खेती के आनुवंशिक सुधार के क्षेत्र में वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया है। इन न्यूक्लियरों का उपयोग एक अंतर्जात जीन को सही करने के लिए किया गया है जो तंबाकू के पौधों में हर्बिसाइड-प्रतिरोधी रूपों का उत्पादन करता है.

स्तनधारी कोशिकाओं में जीन के अलावा के लिए ZF के साथ न्यूक्लीयर का भी उपयोग किया गया है। प्रश्न में प्रोटीनों का उपयोग एक एंडोजेनस जीन के लिए परिभाषित एलील्स की एक श्रृंखला के साथ आइसोजेनिक माउस कोशिकाओं का एक सेट उत्पन्न करने के लिए किया गया था.

इस प्रक्रिया में लेबलिंग और अभिव्यक्ति के मूल स्थितियों में संरचना और कार्य के रिश्तों का अध्ययन करने के लिए और नए रासायनिक रूपों के निर्माण में एक सीधा अनुप्रयोग है.

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