DNA-binding protein from starved cells
ಹಸಿವಿನಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿರುವ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಂದ (ಡಿಪಿಎಸ್) ಡಿಎನ್ಎ-ಬಂಧಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಫೆರಿಟಿನ್ ಸೂಪರ್ ಫ್ಯಾಮಿಲಿಗೆ ಸೇರಿದ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಅವು ಬಲವಾದ ಹೋಲಿಕೆಗಳಿಂದ ಕೂಡಿವೆ ಆದರೆ "ಕ್ಯಾನೊನಿಕಲ್" ಫೆರಿಟಿನ್ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ವಿಶಿಷ್ಟ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಡಿಪಿಎಸ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ರಕ್ಷಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಭಾಗವಾಗಿದ್ದು, ಡಿಎನ್ಎಯನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಹಾನಿಯಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾಮ್ರಾಜ್ಯದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ವಿವರಣೆ ಡಿಪಿಎಸ್ 20 ಕೆಡಿಎಯ ಹೆಚ್ಚು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಡೋಡೆಕ್ಯಾಮೆರಿಕ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಾಗಿದ್ದು, 2:3 ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯ ಶೆಲ್ ತರಹದ ರಚನೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು ~ 9 ಎನ್ಎಂನ ಬಾಹ್ಯ ವ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ~ 4.5 ಎನ್ಎಂ ವ್ಯಾಸದ ಕೇಂದ್ರ ಕುಹರದೊಂದಿಗೆ ಒಂದೇ ಉಪಘಟಕಗಳಿಂದ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಡಿಪಿಎಸ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಫೆರಿಟಿನ್ ಸೂಪರ್ ಫ್ಯಾಮಿಲಿಗೆ ಸೇರಿವೆ ಮತ್ತು ಡಿಎನ್ಎ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಎರಡು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆಃ ಮೊದಲನೆಯದನ್ನು 1992 ರಲ್ಲಿ ಎಸ್ಚೆರಿಚಿಯಾ ಕೋಲಿ ಡಿಪಿಎಸ್ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕುಟುಂಬಕ್ಕೆ ಹೆಸರನ್ನು ನೀಡಿದೆ; ಸ್ಥಾಯಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಡಿಪಿಎಸ್ ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ ಅನ್ನು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾದ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ಡಿಪಿಎಸ್-ಡಿಎನ್ಎ ಸಹ-ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರೊಳಗೆ ಕ್ರೋಮೋಸೋಮಲ್ ಡಿಎನ್ಎ ಘನೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಹಾನಿಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಸ್ವಯಂ-ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಗೆ ಮತ್ತು ಡಿಪಿಎಸ್-ಚಾಲಿತ ಡಿಎನ್ಎ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣಕ್ಕೆ ಲೈಸಿನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಎನ್-ಟರ್ಮಿನಸ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ರಕ್ಷಣೆಯ ಎರಡನೇ ವಿಧಾನವು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂರಕ್ಷಿತವಾದ ಇಂಟರ್ಸಬ್ ಯುನಿಟ್ ಫೆರಾಕ್ಸಿಡೇಸ್ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಫೆ (II) ಅನ್ನು ಬಂಧಿಸುವ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವ ಡಿಪಿಎಸ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ. ಡೈನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಫೆರಾಕ್ಸಿಡೇಸ್ ಕೇಂದ್ರಗಳು 2-ಪಟ್ಟು ಸಮ್ಮಿತಿ ಅಕ್ಷಗಳಿಂದ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಉಪಘಟಕಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಸಂಪರ್ಕಗಳಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ. ಫೆ (II) ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫೆ (III) ಆಕ್ಸಿಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಖನಿಜದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕಡಿತಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಖನಿಜ ಕಬ್ಬಿಣದ ಕೋರ್ನಲ್ಲಿ 500 ಫೆ (III) ವರೆಗೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು. ಒಂದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಎರಡು ಫೆ2 + ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಫೆಂಟಾನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ I): 2 ಫೆ2 + + H2O2 + 2 H + = 2 ಫೆ3 + + 2 H2O ಡಿಪಿಎಸ್ ಸಹ ಜೀವಕೋಶವನ್ನು ಯುವಿ ಮತ್ತು ಗಾಮಾ ಕಿರಣದ ವಿಕಿರಣ, ಕಬ್ಬಿಣ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರದ ವಿಷತ್ವ, ಉಷ್ಣ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಬೇಸ್ ಆಘಾತಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ದುರ್ಬಲ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಸಹ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಡಿಎನ್ಎ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ ಡಿಪಿಎಸ್ ಡೋಡೆಕ್ಯಾಮರ್ಗಳು ಸಹಕಾರಿ ಬಂಧಿಸುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಡಿಎನ್ಎ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊವನ್ನು ಸಾಂದ್ರೀಕರಿಸಬಹುದು. ಎನ್-ಟರ್ಮಿನಸ್ನ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಅಳಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಎನ್-ಟರ್ಮಿನಸ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಲೈಸಿನ್ ಅವಶೇಷಗಳ ರೂಪಾಂತರವು ಡಿಪಿಎಸ್ನ ಘನೀಕರಣ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ತೊಡೆದುಹಾಕಬಹುದು. ಏಕ ಅಣು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಡಿಪಿಎಸ್-ಡಿಎನ್ಎ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಹಿಸ್ಟರೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಮೆಟಾಸ್ಟಬಲ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಕ್ಕಿಬೀಳಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿವೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಡಿಪಿಎಸ್ನಿಂದ ಡಿಎನ್ಎ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಪ್ರಸ್ತುತ ಬಫರ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಹಿಂದಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಮೇಲೂ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಬಂಧಿಸುವ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಐಸಿಂಗ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಎಸ್ಕೆರಿಚಿಯಾದಲ್ಲಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಕೊಲಿ ಡಿಪಿಎಸ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಆರಂಭಿಕ ಸ್ಥಾಯಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಆರ್. ಪಿ. ಓ. ಎಸ್ ಮತ್ತು ಐ. ಎಚ್. ಎಫ್ ನಿಂದ ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಘಾತೀಯ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಡಿಪಿಎಸ್ ಸಹ ಆಕ್ಸಿಆರ್ನಿಂದ ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಸಿಎಲ್ಪಿಎಕ್ಸ್ಪಿ ಬಹುಶಃ ಘಾತೀಯ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಡಿಪಿಎಸ್ನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಲಿಸಿಸ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ಹಂತದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಡಿ. ಪಿ. ಎಸ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಲ್ಲಿ ಸಿ. ಎಲ್. ಪಿ. ಎ. ಪಿ ಪರೋಕ್ಷ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ. ಅನ್ವಯಗಳು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಡಿ. ಪಿ. ಎಸ್ ಮತ್ತು ಫೆರಿಟಿನ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಕುಳಿಗಳನ್ನು ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳ (ಎನ್. ಪಿ. ಗಳು) ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕೊಠಡಿಯಾಗಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರೋಟೀನ್ ಚಿಪ್ಪುಗಳು ಕಣಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಮಾದರಿಯಾಗಿ ಮತ್ತು ಎನ್ಪಿಗಳ ನಡುವೆ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆ/ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಲೇಪನವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ವಿವಿಧ ಗಾತ್ರದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಚಿಪ್ಪುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ರಾಸಾಯನಿಕ, ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ-ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ವಿವಿಧ ಗಾತ್ರದ ಎನ್. ಪಿ. ಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು. ಕಿಣ್ವ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ಗಾಗಿ ಪ್ರಕೃತಿ ತನ್ನ ಆಂತರಿಕ ಕುಹರದೊಳಗೆ ಕಿಣ್ವಗಳನ್ನು ಇರಿಸಲು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಆಧಾರಿತ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆಃ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲಿನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಸೋಮ್ಗಳು. ಪ್ರಕೃತಿಯಿಂದ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದು, ಕಿಣ್ವಗಳನ್ನು ಆವರಿಸಲು ಡಿಪಿಎಸ್ ಮತ್ತು ಫೆರಿಟಿನ್ ಪಂಜರಗಳ ಟೊಳ್ಳಾದ ಆಂತರಿಕ ಕುಹರವನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಸೈಟೋಕ್ರೋಮ್ ಸಿ, ಡಿಪಿಎಸ್ ಪಂಜರದೊಳಗೆ ಸುತ್ತುವರಿದಾಗ ಪೆರಾಕ್ಸಿಡೇಸ್ ತರಹದ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹಿಮೋಪ್ರೋಟೀನ್, ಬೃಹತ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿರುವ ಮುಕ್ತ ಕಿಣ್ವಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವಿಶಾಲ ಪಿಹೆಚ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಈ ನಡವಳಿಕೆಯು ಡಿಪಿಎಸ್ ಒಳಗೆ ಕಿಣ್ವದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಳೀಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಡಿಪಿಎಸ್ ಆಂತರಿಕ ಕುಹರದಿಂದ ಒದಗಿಸಲಾದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಜೈವಿಕ ಅಡೆತಡೆಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ವರ್ಧಿತ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಧಾರಣ (ಇಪಿಆರ್) ಪರಿಣಾಮಗಳಿಂದಾಗಿ ಉದ್ದೇಶಿತ ಔಷಧ ವಿತರಣೆಯು ಉದ್ದೇಶಿತ ಉದ್ದೇಶಿತ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಸರಕುಗಳ ವಿತರಣೆಯು ಉದ್ದೇಶಿತ ಔಷಧ ವಿತರಣೆಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಕಾಳಜಿಯಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳ ಸುತ್ತ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕೊರೊನಾದ ರಚನೆಯು ಉದ್ದೇಶಿತ ವಿತರಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿಯ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ. ಸರಕು ವಿತರಣೆಗಾಗಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕೇಜ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ನ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಜೈವಿಕ-ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಕಳವಳಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪೌಷ್ಟಿಕಾಂಶದ ಕೊರತೆಯಿರುವ ಜೀವಕೋಶಗಳ (ಡಿಪಿಎಸ್) ಪಂಜರದಿಂದ ಡಿಎನ್ಎ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗ್ಲೋಮೆರುಲರ್ ಶೋಧನೆ ತಡೆಗೋಡೆಗಳನ್ನು ದಾಟಿ ಮೂತ್ರಪಿಂಡದ ಸಮೀಪದ ಕೊಳವೆಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯೊಫೆರಿಟಿನ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರಿನ್ ಫೆರಿಟಿನ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಕಬ್ಬಿಣದ ಚಯಾಪಚಯ ಡಿಎನ್ಎ-ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.