ক্যালসিয়াম পাম্প: ফাংশন, ধরণ, কাঠামো এবং অপারেশন - জীববিদ্যা - 2025

ক্যালসিয়াম পাম্প একটি প্রোটিন প্রকৃতি যে কোষ ঝিল্লির মাধ্যমে ক্যালসিয়াম পরিবহনের জন্য দায়ী একটি স্ট্রাকচার। এই কাঠামোটি এটিপি-র উপর নির্ভরশীল এবং এটিপিএস-জাতীয় প্রোটিন হিসাবে বিবেচিত হয়, একে Ca ²⁺ -ATPase ও বলা হয় ।

Ca ²⁺ -ATPase ইউক্যারিওটিক জীবের সমস্ত কোষে পাওয়া যায় এবং কোষে ক্যালসিয়াম হোমোস্টেসিসের জন্য প্রয়োজনীয়। এই প্রোটিনটি প্রাথমিক সক্রিয় পরিবহন বহন করে, যেহেতু ক্যালসিয়াম অণুর চলাচল তাদের ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টের বিরুদ্ধে যায়।

SERCA স্ফটিকের কাঠামো।

সূত্র: ডাব্লুএনস্যাফো

ক্যালসিয়াম পাম্পের কাজগুলি

Ca ²⁺ কক্ষে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, সুতরাং এটির সঠিক নিয়মকানুনের জন্য তাদের মধ্যে এটির নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজনীয় essential প্রায়শই দ্বিতীয় বার্তাবাহক হিসাবে কাজ করে।

এক্সট্রা সেলুলার স্পেসে, Ca ²⁺ ঘনত্ব ঘরের তুলনায় প্রায় 10,000 গুণ বেশি। কোষ সাইটোপ্লাজমে এই আয়নটির বর্ধিত ঘনত্ব বিভিন্ন প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে, যেমন পেশী সংকোচন, নিউরোট্রান্সমিটারের মুক্তি এবং গ্লাইকোজেনের ভাঙ্গন।

এই আয়নগুলি কোষ থেকে স্থানান্তরিত করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে: প্যাসিভ ট্রান্সপোর্ট (ননস্পিফিক প্রস্থান), আয়ন চ্যানেলগুলি (তাদের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক পদার্থের পক্ষে আন্দোলন), বিরোধী-সমর্থন টাইপের মাধ্যমিক সক্রিয় পরিবহন (না / সিএ) এবং পাম্পের সাথে প্রাথমিক সক্রিয় পরিবহন। এটিপি-নির্ভরশীল।

অন্যান্য Ca ²⁺ স্থানচ্যুতি ব্যবস্থার মতো নয়, পাম্পটি ভেক্টর আকারে কাজ করে। এটি হল, আয়নটি কেবল এক দিকে এগিয়ে যায় যাতে এটি কেবল তাদের বহিষ্কার করেই কাজ করে।

ঘরটি Ca ²⁺ ঘনত্বের পরিবর্তনের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল । তাদের বহির্মুখী ঘনত্বের সাথে এ জাতীয় চিহ্নিত পার্থক্য উপস্থাপন করার ফলে তাদের স্বাভাবিক সাইটোসোলিক স্তরগুলিকে দক্ষতার সাথে পুনরুদ্ধার করা এত গুরুত্বপূর্ণ।

প্রকারভেদ

তিন ধরণের Ca ²⁺ -ATPases প্রাণীর কোষগুলিতে বর্ণিত হয়েছে কোষগুলির অবস্থান অনুসারে; প্লাজমা ঝিল্লি (পিএমসিএ) এ অবস্থিত পাম্পগুলি, এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলাম এবং পারমাণবিক ঝিল্লিতে (এসইআরসিএ) অবস্থিত এবং গলজি যন্ত্রপাতি ঝিল্লিতে (এসপিসিএ) পাওয়া যায়।

এসপিসিএ পাম্পগুলি এমএন ²⁺ আয়নগুলিও পরিবহন করে যা গোলজি যন্ত্রপাতি ম্যাট্রিক্সের বিভিন্ন এনজাইমের কফ্যাক্টর।

খামির কোষ, অন্যান্য ইউক্যারিওটিক জীব এবং উদ্ভিদ কোষগুলি অন্যান্য ধরণের খুব নির্দিষ্ট Ca ²⁺ -ATPases উপস্থিত করে।

গঠন

পিএমসিএ পাম্প

প্লাজমা ঝিল্লিতে আমরা সক্রিয় অ্যান্টিপোর্টিক না / সিএ পরিবহন পাই, যা বিশ্রাম এবং ক্রিয়াকলাপের ক্ষেত্রে কোষগুলিতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে Ca ²⁺ এর স্থানচ্যুত হওয়ার জন্য দায়ী । বিশ্রামের অবস্থার বেশিরভাগ কোষে, পিএমসিএ পাম্প বাইরে থেকে ক্যালসিয়াম পরিবহনের জন্য দায়ী।

এই প্রোটিনগুলি প্রায় 1,200 অ্যামিনো অ্যাসিড দ্বারা গঠিত এবং 10 টি ট্রান্সমেম্ব্রেন বিভাগ রয়েছে। সাইটোসোলে 4 টি প্রধান ইউনিট রয়েছে। প্রথম ইউনিটে টার্মিনাল অ্যামিনো গ্রুপ রয়েছে। দ্বিতীয়টির মূল বৈশিষ্ট্য রয়েছে, এটি এ্যাসিড ফসফোলিপিডগুলিকে সক্রিয় করতে বাঁধতে দেয়।

তৃতীয় ইউনিটে অনুপ্রেরণামূলক ফাংশন সহ একটি এস্পারটিক অ্যাসিড রয়েছে এবং এটিটির একটি ফ্লোরোসেসিন আইসোটোসায়ান্ট বাঁধাই ব্যান্ড, এটিপি বাইন্ডিং ডোমেনে রয়েছে down

চতুর্থ ইউনিটে ক্যালমডুলিন বাইন্ডিং ডোমেন, নির্দিষ্ট কিছু কিনেস (এ এবং সি) এর স্বীকৃতি সাইট এবং অ্যালোস্টারিক সিএ ²⁺ বাইন্ডিং ব্যান্ড রয়েছে ।

সেরকা পাম্প

এসইআরসিএ পাম্পগুলি পেশী কোষগুলির সারকোপ্লাজমিক জালিকাতে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায় এবং তাদের কার্যকলাপ পেশী আন্দোলনের চক্রে সংকোচন এবং শিথিলতার সাথে সম্পর্কিত to এর কাজটি সিএ ²⁺ সেল সাইটোসোল থেকে জ্যাটিকুলাম ম্যাট্রিক্সে পরিবহন করা ।

এই প্রোটিনগুলি 10 ট্রান্সমেম্ব্রেন ডোমেন সহ একটি একক পলিপপটিড চেইন নিয়ে গঠিত। এর কাঠামোটি মূলত পিএমসিএ প্রোটিনের মতোই তবে এটির পার্থক্য রয়েছে যে সাইটোপ্লাজমের মধ্যে তাদের কেবল তিনটি ইউনিট রয়েছে, সক্রিয় সাইটটি তৃতীয় ইউনিটে রয়েছে in

এই প্রোটিনের কার্য সম্পাদনের জন্য আয়নগুলির পরিবহনের সময় চার্জের ভারসাম্য বজায় রাখা দরকার। দুটি সিএ ²⁺ (হাইড্রোলাইজড এটিপি দ্বারা) সাইটোসোল থেকে রেটিকুলাম ম্যাট্রিক্সে স্থানচ্যুত হয়, খুব উচ্চতর ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টের বিপরীতে।

এই পরিবহণটি অ্যান্টিপোর্টাল পদ্ধতিতে ঘটে কারণ একই সময়ে দুটি এইচ ⁺ ম্যাট্রিক্স থেকে সাইটোসোলের দিকে পরিচালিত হয়।

অপারেশন প্রক্রিয়া

এসআরসিএ পাম্প

পরিবহন প্রক্রিয়া দুটি রাজ্য E1 এবং E2 এ বিভক্ত। E1 তে Ca ²⁺ এর সাথে উচ্চতর স্নেহযুক্ত বাঁধাই সাইটগুলি সাইটোসোলের দিকে পরিচালিত হয়। ই 2-তে, বাইন্ডিং সাইটগুলি রেটিকুলামের লুমেনের দিকে পরিচালিত হয়, সিএ ^{2+ এর} জন্য স্বল্পতা উপস্থাপন করে । স্থানান্তরের পরে দুটি সিএ ²⁺ আয়ন বন্ধন করে।

সিএ ²⁺ এর বাইন্ডিং ও ট্রান্সফার চলাকালীন, সাইটোসোলের দিকে থাকা প্রোটিনের এম ডোমেন খোলার সহ ধারণামূলক পরিবর্তন ঘটে। আয়নগুলি তারপরে ডোমেনের দুটি বাঁধাইকারী সাইটকে আরও সহজে বাঁধাই করে।

দুটি সিএ ²⁺ আয়নগুলির মিলন প্রোটিনের একাধিক কাঠামোগত পরিবর্তনের প্রচার করে। তাদের মধ্যে, নির্দিষ্ট ডোমেনের ঘূর্ণন (ডোমেন এ) যা পাম্পের ইউনিটগুলিকে পুনর্গঠন করে, আয়নগুলি প্রকাশের জন্য রেটিকুলামের ম্যাট্রিক্সের দিকে উদ্বোধনকে সক্ষম করে, যা বাধ্যতামূলক সাইটগুলিতে সখ্যতা হ্রাস করার জন্য নিঃসন্দেহে ধন্যবাদ জানায়।

এইচ ⁺ প্রোটন এবং জলের অণুগুলি সিএ ²⁺ বাইন্ডিং সাইট স্থিতিশীল করে, যার ফলে এ ডোমেনটি তার মূল অবস্থায় ফিরে আসে এবং এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলামের অ্যাক্সেস বন্ধ করে দেয়।

পিএমসিএ পাম্প

এই ধরণের পাম্প সমস্ত ইউক্যারিওটিক কোষে পাওয়া যায় এবং কোষের মধ্যে এর ঘনত্ব স্থিতিশীল রাখার জন্য বহির্মুখী স্থানের দিকে Ca ²⁺ বহিষ্কারের জন্য দায়ী ।

এই প্রোটিনে, একটি সিএ ²⁺ আয়ন হাইড্রোলাইজড এটিপি দ্বারা পরিবহন করা হয়। সাইটোপ্লাজমে ক্যালমডুলিন প্রোটিনের স্তর দ্বারা পরিবহন নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

সাইটোসোলিক সিএ ²⁺ এর ঘনত্ব বাড়িয়ে, ক্যালমডুলিনের মাত্রা বৃদ্ধি পায় যা ক্যালসিয়াম আয়নগুলির সাথে আবদ্ধ থাকে। সিএ ²⁺ -ক্যালমোডুলিন কমপ্লেক্সটি পিএমসিএ পাম্পের বাধ্যতামূলক সাইটে একত্রিত হয়। পাম্পে একটি ধারণাগত পরিবর্তন ঘটে যা খোলার বহির্মুখী স্থানের সংস্পর্শে আসতে দেয়।

ক্যালসিয়াম আয়নগুলি নির্গত হয়, কোষের অভ্যন্তরে স্বাভাবিক স্তর পুনরুদ্ধার করে। ফলস্বরূপ Ca ²⁺ -ক্যালমোডুলিন জটিল বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, পাম্পটির রূপটিকে তার মূল অবস্থায় ফিরিয়ে দেয়।

তথ্যসূত্র

1. ব্রিনি, এম।, এবং কারাফোলি, ই। (২০০৯)। স্বাস্থ্য এবং রোগে ক্যালসিয়াম পাম্প। শারীরবৃত্তীয় পর্যালোচনা, 89 (4), 1341-1378।
2. কারাফোলি, ই।, এবং ব্রিনি, এম (2000)। ক্যালসিয়াম পাম্প: ক্যালসিয়াম ট্রান্সমেম্ব্রন পরিবহনের কাঠামোগত ভিত্তি এবং প্রক্রিয়া। রাসায়নিক জীববিজ্ঞানের বর্তমান মতামত, 4 (2), 152-161।
3. ডেভলিন, টিএম (1992)। জৈব রসায়নের পাঠ্যপুস্তক: ক্লিনিকাল পারস্পরিক সম্পর্ক with
4. লেটোরে, আর। (এডি।) (উনিশ নব্বই ছয়). বায়োফিজিক্স এবং সেল ফিজিওলজি। সেভিলা বিশ্ববিদ্যালয়।
5. লডিশ, এইচ।, ডার্নেল, জেই, বার্ক, এ, কায়সার, সিএ, ক্রিগার, এম।, স্কট, এমপি, এবং মাতসুদাইরা, পি। (২০০৮)। মোলিকুলার সেল জীববিজ্ঞান। ম্যাকমিলান।
6. পোকক, জি।, এবং রিচার্ডস, সিডি (2005)। হিউম্যান ফিজিওলজি: ওষুধের ভিত্তি। এলসেভিয়ার স্পেন।
7. ভয়েট, ডি, এবং ভোয়েট, জেজি (2006)। বায়োকেমিস্ট্রি। পানামেরিকান মেডিকেল এড।