Uncoupling protein
ஒரு இணைக்கப்படாத புரதம் (யு. சி. பி) என்பது ஒரு மைட்டோகாண்ட்ரியல் உள் சவ்வு புரதமாகும், இது ஒரு ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட புரோட்டான் சேனல் அல்லது டிரான்ஸ்போர்ட்டராகும். இவ்வாறு ஒரு இணைக்கப்படாத புரதம் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மேட்ரிக்ஸிலிருந்து மைட்டோகாண்ட்ரியல் இன்டர்மெம்பிரேன் இடத்திற்கு புரோட்டான்களை என்ஏடிஎச் மூலம் செலுத்துவதன் மூலம் உருவாக்கப்படும் புரோட்டான் சாய்வை சிதறடிக்கும் திறன் கொண்டது. யு. சி. பி. க்கள் வழியாக புரோட்டான் சாய்வை சிதறடிப்பதில் இழக்கப்படும் ஆற்றல் உயிர்வேதியியல் வேலைகளைச் செய்ய பயன்படுத்தப்படுவதில்லை. மாறாக, வெப்பம் உருவாக்கப்படுகிறது. இதுதான் யு. சி. பி. யை தெர்மோஜெனீசிஸுடன் இணைக்கிறது. இருப்பினும், ஒவ்வொரு வகை யு. சி. பி. களும் தெர்மோஜெனீசிஸுடன் தொடர்புடையவை அல்ல. UCP2 மற்றும் UCP3 ஆகியவை UCP1 உடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையவை என்றாலும், UCP2 மற்றும் UCP3 ஆகியவை முதுகெலும்புள்ள உயிரினங்களின் வெப்பக் கட்டுப்பாட்டு திறன்களை பாதிக்காது. யு. சி. பி. க்கள் ஏடிபி சின்தேஸின் அதே சவ்வில் நிலைநிறுத்தப்பட்டுள்ளன, இது ஒரு புரோட்டான் சேனலாகும். இரண்டு புரதங்களும் ஒன்று வெப்பத்தை உருவாக்குவதற்கும் மற்றொன்று ADP மற்றும் கனிம பாஸ்பேட்டிலிருந்து ATP ஐ உருவாக்குவதற்கும் இணையாக செயல்படுகின்றன, இது ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்பரிலேஷனின் கடைசி படியாகும். மைட்டோகாண்ட்ரியா சுவாசம் ஏடிபி தொகுப்புடன் (ஏடிபி பாஸ்பரிலேஷன்) இணைக்கப்பட்டுள்ளது, ஆனால் யு. சி. பி. களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. UCPகள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் கேரியர் (SLC25) குடும்பத்தைச் சேர்ந்தவை. குளிர் வெளிப்பாடு அல்லது உறக்க நிலை போன்ற இயல்பான உடலியங்கியலில் இணைக்கப்படாத புரதங்கள் ஒரு பங்கைக் கொண்டுள்ளன, ஏனெனில் ஆற்றல் ATP ஐ உற்பத்தி செய்வதற்குப் பதிலாக வெப்பத்தை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது (தெர்மோஜெனெசிஸைப் பார்க்கவும்). சில தாவர இனங்கள் இணைக்கப்படாத புரதங்களால் உருவாக்கப்படும் வெப்பத்தை சிறப்பு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்துகின்றன. உதாரணமாக, கிழக்கத்திய ஸ்கங்க் முட்டைக்கோஸ், அதன் கூர்முனைகளின் வெப்பநிலையை சுற்றுச்சூழலை விட 20 டிகிரி செல்சியஸ் வரை அதிகமாக வைத்திருக்கிறது, வாசனையை பரப்புகிறது மற்றும் பூக்களை உரமிடும் பூச்சிகளை ஈர்க்கிறது. இருப்பினும், 2,4-டைனிட்ரோபீனால் மற்றும் கார்பனைல் சயனைடு எம்-குளோரோபீனைல் ஹைட்ராசோன் போன்ற பிற பொருட்களும் அதே இணைக்கப்படாத செயல்பாட்டிற்கு உதவுகின்றன. சாலிசிலிக் அமிலம் ஒரு இணைக்கப்படாத முகவர் (முக்கியமாக தாவரங்களில்) மற்றும் ஏடிபி உற்பத்தியைக் குறைக்கும் மற்றும் அதிகப்படியான அளவில் எடுத்துக் கொண்டால் உடல் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும். தைராய்டு ஹார்மோன், நோர்பைன்ஃப்ரின், எபினெஃப்ரின் மற்றும் லெப்டின் ஆகியவற்றால் இணைக்கப்படாத புரதங்கள் அதிகரிக்கப்படுகின்றன. பழுப்பு நிற கொழுப்பு திசுக்களில் தெர்மோஜெனிக் செயல்பாட்டை விஞ்ஞானிகள் கவனித்தனர், இது இறுதியில் யு. சி. பி 1 இன் கண்டுபிடிப்புக்கு வழிவகுத்தது, இது ஆரம்பத்தில் "இணைக்கப்படாத புரதம்" என்று அழைக்கப்பட்டது. பழுப்பு திசு உயர்ந்த அளவிலான மைட்டோகாண்ட்ரியா சுவாசத்தையும், ஏடிபி தொகுப்புடன் இணைக்கப்படாத மற்றொரு சுவாசத்தையும் வெளிப்படுத்தியது, இது வலுவான தெர்மோஜெனிக் செயல்பாட்டைக் குறிக்கிறது. யு. சி. பி 1 என்பது ஏ. டி. பி பாஸ்பரிலேஷன் (பொதுவாக ஏடிபி சிந்தேஸ் மூலம் செய்யப்படுகிறது) உடன் இணைக்கப்படாத ஒரு புரோட்டான் பாதையை செயல்படுத்துவதற்கு பொறுப்பான புரதமாகும். பாலூட்டிகளில் ஐந்து யு. சி. பி ஹோமோலோக்குகள் உள்ளன. இவை ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான செயல்பாடுகளைச் செய்யும்போது, சில செயல்பாடுகள் பல ஹோமோலோக்குகளால் செய்யப்படுகின்றன. ஒத்த கருத்துக்கள் பின்வருமாறுஃ தெர்மோஜெனின் அல்லது எஸ்எல்சி25ஏ7 யுசிபி2 என்றும் அழைக்கப்படும் யுசிபி1, எஸ்எல்சி25ஏ8 யுசிபி3 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது எஸ்எல்சி25ஏ9 யுசிபி4 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது எஸ்எல்சி25ஏ27 யுசிபி5 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது எஸ்எல்சி25ஏ14 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது உடல் வெப்பநிலையை பராமரிக்கிறது முதல் இணைக்கப்படாத புரதம், யுசிபி1, ஹைபர்னேட்டர்கள் மற்றும் சிறிய கொறித்துண்ணிகளின் பழுப்பு கொழுப்பு திசுக்களில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, இது இந்த விலங்குகளுக்கு அசைக்காத வெப்பத்தை வழங்குகிறது. இந்த பழுப்பு நிற கொழுப்பு திசுக்கள் சிறிய கொறித்துண்ணிகளின் உடல் வெப்பநிலையை பராமரிக்க இன்றியமையாதவை, மேலும் (யு. சி. பி 1)-நாக்அவுட் எலிகளுடனான ஆய்வுகள் இந்த திசுக்கள் இணைக்கப்படாத புரதங்களை இயக்காமல் சரியாக செயல்படாது என்பதைக் காட்டுகின்றன. உண்மையில், இந்த ஆய்வுகள் இந்த நாக் அவுட் எலிகளுக்கு குளிர்-காலநிலை சாத்தியமில்லை என்பதை வெளிப்படுத்தியது, இந்த பழுப்பு நிற கொழுப்பு திசுக்களில் வெப்ப உற்பத்திக்கு யு. சி. பி 1 ஒரு அத்தியாவசிய இயக்கி என்பதைக் குறிக்கிறது. உடலின் மற்ற இடங்களில், இணைக்கப்படாத புரத செயல்பாடுகள் நுண் சூழல்களில் வெப்பநிலையை பாதிக்கும் என்று அறியப்படுகிறது. இது இந்த பிராந்தியங்களில் உள்ள பிற புரதங்களின் செயல்பாட்டை பாதிக்கும் என்று நம்பப்படுகிறது, இருப்பினும் உயிரணுக்களுக்குள் இணைக்கப்படாத தூண்டப்பட்ட வெப்பநிலை சாய்வுகளின் உண்மையான விளைவுகளை தீர்மானிக்க வேலை இன்னும் தேவைப்படுகிறது. மனித இணைக்கப்படாத புரதம் 1 UCP1 இன் அமைப்பு கிரையோஜெனிக்-எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் தீர்க்கப்பட்டுள்ளது. இந்த அமைப்பு எஸ். எல். சி 25 குடும்பத்தின் உறுப்பினரின் வழக்கமான மடிப்பைக் கொண்டுள்ளது. UCP1 ஒரு pH-சார்ந்த முறையில் குவானோசின் ட்ரைபாஸ்பேட் மூலம் சைட்டோபிளாஸ்மிக்-திறந்த நிலையில் பூட்டப்பட்டுள்ளது. ஏடிபி செறிவுகளில் பங்கு ஏடிபி செறிவுகளில் யுசிபி 2 மற்றும் யுசிபி 3 இன் விளைவு செல் வகையைப் பொறுத்து மாறுபடும். எடுத்துக்காட்டாக, கணைய பீட்டா செல்கள் யு. சி. பி 2 இன் அதிகரித்த செயல்பாட்டுடன் ஏடிபி செறிவு குறைவதை அனுபவிக்கின்றன. இது செல் சிதைவு, இன்சுலின் சுரப்பு குறைப்பு மற்றும் வகை II நீரிழிவு நோயுடன் தொடர்புடையது. இதற்கு நேர்மாறாக, ஹிப்போகாம்பஸ் உயிரணுக்களில் உள்ள UCP2 மற்றும் தசை உயிரணுக்களில் உள்ள UCP3 ஆகியவை மைட்டோகாண்ட்ரியா உற்பத்தியைத் தூண்டுகின்றன. அதிக எண்ணிக்கையிலான மைட்டோகாண்ட்ரியா ADP மற்றும் ATP இன் ஒருங்கிணைந்த செறிவை அதிகரிக்கிறது, இதன் விளைவாக உண்மையில் இந்த இணைக்கப்படாத புரதங்கள் இணைக்கப்படும்போது ATP செறிவில் நிகர அதிகரிப்பு ஏற்படுகிறது (அதாவது. புரோட்டான் கசிவதை அனுமதிக்கும் வழிமுறை தடுக்கப்படுகிறது). எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்களின் செறிவைப் பராமரித்தல் UCP2 மற்றும் UCP3 இன் செயல்பாடுகளின் முழு பட்டியலும் அறியப்படவில்லை. இருப்பினும், இந்த புரதங்கள் எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்களின் (ஆர்ஓஎஸ்) செறிவைக் கட்டுப்படுத்தும் எதிர்மறை-பின்னூட்ட சுழற்சியில் ஈடுபட்டுள்ளன என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. தற்போதைய அறிவியல் ஒருமித்த கருத்து யு. சி. பி 2 மற்றும் யு. சி. பி 3 ஆகியவை புரோட்டான் போக்குவரத்தை செயல்படுத்தும் இனங்கள் இருக்கும்போது மட்டுமே செய்கின்றன என்று கூறுகிறது. இந்த ஆக்டிவேட்டர்களில் கொழுப்பு அமிலங்கள், ஆர்ஓஎஸ் மற்றும் சில ஆர்ஓஎஸ் துணை தயாரிப்புகளும் எதிர்வினையாற்றுகின்றன. எனவே, ஆர். ஓ. எஸ்ஸின் அதிக அளவு நேரடியாகவும் மறைமுகமாகவும் யு. சி. பி 2 மற்றும் யு. சி. பி 3 இன் செயல்பாட்டை அதிகரிக்கிறது. இது, மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலிருந்து புரோட்டான் கசிவை அதிகரிக்கிறது, மைட்டோகாண்ட்ரியல் சவ்வுகள் முழுவதும் புரோட்டான்-உந்து சக்தியைக் குறைத்து, எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து சங்கிலியை செயல்படுத்துகிறது. இந்த செயல்முறையின் மூலம் புரோட்டான் உந்து சக்தியைக் கட்டுப்படுத்துவது எதிர்மறையான பின்னூட்ட சுழற்சியை விளைவிக்கிறது, இது ஆர்ஓஎஸ் உற்பத்தியைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. குறிப்பாக, UCP2 மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் டிரான்ஸ்மெம்பிரேன் திறனைக் குறைக்கிறது, இதனால் ROS இன் உற்பத்தி குறைகிறது. எனவே, புற்றுநோய் செல்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் யு. சி. பி 2 உற்பத்தியை அதிகரிக்கக்கூடும். இந்தக் கோட்பாடு சுயாதீன ஆய்வுகளால் ஆதரிக்கப்படுகிறது, இது UCP2 மற்றும் UCP3 நாக் அவுட் எலிகள் இரண்டிலும் ROS உற்பத்தியை அதிகரித்திருப்பதைக் காட்டுகிறது. இந்த செயல்முறை மனித ஆரோக்கியத்திற்கு முக்கியமானது, ஏனெனில் ஆர். ஓ. எஸ் இன் அதிக செறிவுகள் சீரழிவு நோய்களின் வளர்ச்சியில் ஈடுபட்டுள்ளதாக நம்பப்படுகிறது. நரம்பணுக்களில் செயல்பாடுகள் தொடர்புடைய எம். ஆர். என். ஏ, யு. சி. பி 2, யு. சி. பி 4 மற்றும் யு. சி. பி 5 ஆகியவற்றைக் கண்டறிவதன் மூலம் மனித மத்திய நரம்பு மண்டலம் முழுவதும் உள்ள நரம்பணுக்களில் வசிப்பதாகக் காட்டப்பட்டது. இந்த புரதங்கள் நரம்பியல் செயல்பாட்டில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. பல ஆய்வு கண்டுபிடிப்புகள் சர்ச்சைக்குரியதாக இருந்தாலும், பல கண்டுபிடிப்புகள் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, யு. சி. பி. க்கள் நரம்பணுவில் உள்ள இலவச கால்சியம் செறிவுகளை மாற்றுகின்றன. மைட்டோகாண்ட்ரியா நரம்பணுக்களில் கால்சியம் சேமிப்புக்கான ஒரு முக்கிய தளமாகும், மேலும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் சவ்வுகள் முழுவதும் சேமிப்பு திறன் அதிகரிக்கிறது. எனவே, இணைக்கப்படாத புரதங்கள் இந்த சவ்வுகளில் உள்ள ஆற்றலைக் குறைக்கும்போது, கால்சியம் அயனிகள் நரம்பணுவில் சுற்றியுள்ள சூழலுக்கு வெளியிடப்படுகின்றன. ஆக்சான் முனையங்களுக்கு அருகில் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் அதிக செறிவு காரணமாக, இந்த பிராந்தியத்தில் கால்சியம் செறிவுகளை ஒழுங்குபடுத்துவதில் யு. சி. பி. க்கள் பங்கு வகிக்கின்றன என்பதை இது குறிக்கிறது. நரம்பியக்கடத்தலில் கால்சியம் அயனிகள் பெரும் பங்கு வகிக்கின்றன என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, இந்த யு. சி. பி. க்கள் நரம்பியக்கடத்தலை நேரடியாக பாதிக்கின்றன என்று விஞ்ஞானிகள் கணித்துள்ளனர். மேலே விவாதிக்கப்பட்டபடி, ஹிப்போகாம்பஸில் உள்ள நியூரான்கள் இந்த இணைக்கப்படாத புரதங்களின் முன்னிலையில் ஏடிபி செறிவுகளை அதிகரிக்கின்றன. யு. சி. பி. க்கள் சினாப்டிக் பிளாஸ்டிசிட்டி மற்றும் பரவலை மேம்படுத்துகின்றன என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர். மேலும் காண்க இணைக்கப்படாத முகவர் குறிப்புகள் மெம்பிரேன் புரதங்கள் செல்லுலார் சுவாசம்