मार्च 3, 2024

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राइड-ऑन बाइंडिंग: मस्तिष्क कोशिकाओं में mRNA परिवहन प्रणाली को उजागर किया गया है

राइड-ऑन बाइंडिंग: मस्तिष्क कोशिकाओं में mRNA परिवहन प्रणाली को उजागर किया गया है

सारांश: शोधकर्ताओं ने यह समझने में बड़ी प्रगति की है कि मस्तिष्क कोशिकाओं में एमआरएनए कैसे वितरित किया जाता है। उन्होंने पाया कि फेरी नामक एक प्रोटीन कॉम्प्लेक्स प्रारंभिक एंडोसोम (ईई) को एमआरएनए को न्यूरॉन्स के दूर के हिस्सों में ले जाने में मदद करता है।

क्रायोजेनिक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके, उन्होंने फेरी की संरचना को दिखाया और यह दिखाया कि यह एमआरएनए से कैसे जुड़ता है। ये निष्कर्ष mRNA हस्तांतरण की विफलता के कारण होने वाले तंत्रिका संबंधी विकारों के बारे में हमारी समझ को गहरा कर सकते हैं।

महत्वपूर्ण तथ्यों:

  1. MPI वैज्ञानिकों द्वारा खोजा गया प्रोटीन कॉम्प्लेक्स, FERRY, मस्तिष्क कोशिकाओं के भीतर mRNA संचरण के एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में पहचाना गया है।
  2. पहले कम करके आंका गया, प्रारंभिक एंडोसोम्स (EEs) FERRY की मदद से mRNA ट्रांसपोर्टरों के रूप में कार्य करके mRNA वितरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
  3. क्रायोइलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने फेरी की जटिल संरचना और इसके उपन्यास आरएनए-बाइंडिंग पाथवे का खुलासा किया जो कुछ न्यूरोलॉजिकल विकारों में फंसा हुआ है।

स्रोत: मैक्स प्लैंक संस्थान

ड्रेसडेन, डॉर्टमुंड, फ्रैंकफर्ट एम मेन और गौटिंगेन में एमपीआई संस्थानों की टीमें न्यूरॉन्स में मैसेंजर आरएनए के संचरण में शामिल प्रोटीन कॉम्प्लेक्स का पहला सबूत प्राप्त करने के लिए सेना में शामिल हो जाती हैं।.

दूर, इतने करीब!

मैरिनो ज़ेरियल कहते हैं, “ये प्रकाशन मस्तिष्क कोशिकाओं में एमआरएनए वितरण के अंतर्निहित तंत्र को स्पष्ट करने में एक प्रमुख अग्रिम प्रदान करते हैं।” कोशिकाएं 3डी प्रिंटर के रूप में ब्लूप्रिंट और राइबोसोम के रूप में एमआरएनए का उपयोग करके महत्वपूर्ण प्रोटीन का उत्पादन करती हैं।

हालांकि, मस्तिष्क की कोशिकाओं को दूर करने के लिए एक तार्किक चुनौती होती है: शाखाओं के साथ एक पेड़ जैसी आकृति जो मस्तिष्क में सेंटीमीटर तक फैल सकती है।

अध्ययन के पहले लेखक जान शूमाकर कहते हैं, “इसका मतलब है कि हजारों एमआरएनए को न्यूक्लियस से दूर ले जाना होगा, पूरे देश में सुपरमार्केट को ठीक से आपूर्ति करने के लिए एक तार्किक प्रयास की तरह।”

अब तक, शोधकर्ताओं ने ट्रांसपोर्टर की भूमिका को कोशिका के भीतर गोलाकार डिब्बों के लिए जिम्मेदार ठहराया है, जिसे अव्यक्त एंडोसोम कहा जाता है। हालांकि, एमपीआई वैज्ञानिकों का तर्क है कि इंट्रासेल्युलर सड़क नेटवर्क के साथ दोनों दिशाओं में यात्रा करने की उनकी क्षमता के कारण डिब्बों का एक अलग रूप, प्रारंभिक एंडोसोम (ईई) कहा जाता है, एमआरएनए वाहक के रूप में भी उपयुक्त हैं।

ड्रेसडेन में एमपीआई से मैरिनो जेरियल के नेतृत्व में पहले प्रकाशन में, वैज्ञानिकों ने एक प्रोटीन कॉम्प्लेक्स के कार्य की खोज की जिसे उन्होंने फेरी (पांच एंडोसोमल रब5 सबयूनिट्स और आरएनए/राइबोसोम इंटरमीडियरी) नाम दिया।

न्यूरॉन्स में, फेरी ईई को बांधता है और संचरण के दौरान कनेक्टिंग बेल्ट के समान कार्य करता है: यह सीधे एमआरएनए के साथ संपर्क करता है और इसे ईई पर ले जाता है, जो इस प्रकार एमआरएनए परिवहन और मस्तिष्क कोशिकाओं में वितरण के लिए रसद वाहक बन जाते हैं।

जटिल विवरण

लेकिन फेरी एमआरएनए से कैसे संबंधित है? तभी MPI डॉर्टमुंड से स्टीफन रौंसर की किट चलन में आई।

दूसरे प्रकाशन में, डेनिस क्वेंटिन एट अल। क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (क्रायो-ईएम) का उपयोग फेरी की संरचना और आणविक विशेषताओं का पता लगाने के लिए किया गया था जो यौगिक को ईई और एमआरएनए दोनों से बाँधने की अनुमति देता है।

फेरी का नया 3डी एटॉमिक मॉडल, 4 एंग्स्ट्रॉम्स के रेजोल्यूशन पर, एक नया आरएनए-बाइंडिंग मोड दिखाता है, जिसमें कॉइल्ड-कॉइल डोमेन शामिल हैं। वैज्ञानिकों ने यह भी बताया है कि कैसे कुछ आनुवंशिक उत्परिवर्तन मस्तिष्क संबंधी विकारों के लिए अग्रणी mRNA को बाँधने की फेरी की क्षमता को प्रभावित करते हैं।

“हमारा शोध mRNA परिवहन या वितरण की विफलता के कारण होने वाले तंत्रिका संबंधी विकारों की अधिक व्यापक समझ की नींव रखता है, जिससे चिकित्सीय रूप से प्रासंगिक लक्ष्यों की पहचान भी हो सकती है,” रौंसर कहते हैं।

इस आनुवंशिकी और तंत्रिका विज्ञान समाचार के बारे में

लेखक: जोहान जार्जोमबेक
स्रोत: मैक्स प्लैंक संस्थान
संचार: जोहान जारज़ोम्बेक – मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट
चित्र: छवि को न्यूरोसाइंस न्यूज़ को श्रेय दिया गया

मूल खोज: खुला एक्सेस।
मानव FERRY Rab5 प्रभावकार परिसर द्वारा mRNA बंधन के लिए संरचनात्मक आधारस्टीफ़न रौंसर एट अल द्वारा। आणविक कोशिका


एक सारांश

मानव FERRY Rab5 प्रभावकार परिसर द्वारा mRNA बंधन के लिए संरचनात्मक आधार

हाइलाइट

  • फेरी ट्रांसक्रिप्शंस की लंबी दूरी के परिवहन में शुरुआती एंडोसोम के लिए एमआरएनए को बांधता है
  • पेंटामेरिक फेरी रब5 इफेक्टर कॉम्प्लेक्स की अनूठी सिनैप्स जैसी संरचना
  • जटिल आरएनए-बाइंडिंग इंटरफ़ेस में मुख्य रूप से FY-2 के लचीले कॉइल्ड-कॉइल डोमेन शामिल हैं
  • न्यूरोनल डिसऑर्डर से जुड़े म्यूटेशन रब5 और फेरी पूलिंग को खराब करते हैं

सारांश

फेरी रब5 पेंटेज इफेक्टर कॉम्प्लेक्स इंट्रासेल्युलर एमआरएनए वितरण में एमआरएनए और प्रारंभिक एंडोसोम के बीच एक आणविक लिंक है।

यहां, हम मानव क्रायो-ईएम आर्किटेक्चर को परिभाषित करते हैं। यह रब इफेक्टर्स की किसी भी ज्ञात संरचना के विपरीत एक अद्वितीय सिनैप्स जैसी संरचना को प्रकट करता है।

कार्यात्मक और पारस्परिक अध्ययनों के संयोजन से पता चलता है कि जबकि FY-2 C-टर्मिनल कॉइल्ड-कॉइल FY-1/3 और Rab5 के लिए एक बाध्यकारी क्षेत्र के रूप में कार्य करता है, दोनों कॉइल्ड-कॉइल और FY-5 mRNA को बाइंड करने के लिए सहमत हैं।

म्यूटेशन जो न्यूरोलॉजिकल विकारों वाले रोगियों में FY-2 ट्रंकेशन का कारण बनते हैं, Rab5 बाइंडिंग या फेरी कॉम्प्लेक्स असेंबली को ख़राब करते हैं। इस प्रकार, FY-2 एक बाध्यकारी केंद्र के रूप में कार्य करता है जो सभी पांच जटिल सबयूनिट्स को जोड़ता है और mRNA बाइंडिंग और रब5 के माध्यम से प्रारंभिक आंतरिककरण की मध्यस्थता करता है।

हमारा अध्ययन लंबी दूरी के एमआरएनए परिवहन में यंत्रवत अंतर्दृष्टि प्रदान करता है और दर्शाता है कि फेरी की विशेष संरचना आरएनए बाइंडिंग के पहले से अनिर्धारित मोड से निकटता से संबंधित है, जिसमें कॉइल्ड-कॉइल डोमेन शामिल हैं।