সিগনাল ট্রান্সডাকশন এবং ওষুধের কার্যপ্রণালী

সিগনাল ট্রান্সডাকশন হলো আণবিক ঘটনাগুলির একটি শৃঙ্খল যার মাধ্যমে একটি ড্রাগের তার লক্ষ্যের সাথে আবদ্ধ হওয়া একটি কোষীয় এবং শারীরবৃত্তীয় প্রতিক্রিয়ায় রূপান্তরিত হয় এবং সাধারণত পরিবর্ধিত হয়। এই পথগুলি বোঝা একটি ড্রাগের কার্যপ্রণালীকে সংজ্ঞায়িত করে: এটি কোন লক্ষ্যকে নিযুক্ত করে এবং কীভাবে সেই নিযুক্তিকরণ একটি প্রভাবে প্রসারিত হয়।

Definition

ফার্মাকোলজিতে সিগনাল ট্রান্সডাকশন হলো আণবিক ধাপগুলির একটি ক্রম যা ড্রাগ-লক্ষ্য বাঁধনকে একটি পরিমাপযোগ্য প্রতিক্রিয়ার সাথে সংযুক্ত করে, এবং একটি ড্রাগের কার্যপ্রণালী হলো নির্দিষ্ট আণবিক লক্ষ্য এবং ট্রান্সডাকশন পথ যার মাধ্যমে এটি তার প্রভাব তৈরি করে।

Scope

এই বিষয়টি প্রধান ট্রান্সডাকশন সিস্টেমগুলি কভার করে যার মাধ্যমে ড্রাগগুলি কাজ করে - লিগ্যান্ড-গেটেড এবং ভোল্টেজ-গেটেড আয়ন চ্যানেল, জি-প্রোটিন-কাপলড রিসেপ্টর এবং তাদের সেকেন্ড মেসেঞ্জার, এনজাইম-লিঙ্কড (কাইনেজ) রিসেপ্টর এবং নিউক্লিয়ার (জিন-নিয়ন্ত্রণকারী) রিসেপ্টর - পরিবর্ধন, সেকেন্ড মেসেঞ্জার এবং বিভিন্ন প্রক্রিয়ার সময়সীমার ধারণাগুলির সাথে। এটি একটি রেফারেন্স এবং শিক্ষামূলক এন্ট্রি এবং প্রেসক্রিপশন নির্দেশিকা দেয় না।

Core questions

• ড্রাগগুলি যে প্রধান ট্রান্সডাকশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কাজ করে সেগুলি কী কী?
• কীভাবে একটি প্রাথমিক বাঁধন ঘটনা একটি বৃহৎ কোষীয় প্রতিক্রিয়ায় পরিবর্ধিত হয়?
• সেকেন্ড মেসেঞ্জার কী এবং তারা কী ভূমিকা পালন করে?
• আয়ন-চ্যানেল, GPCR, কাইনেজ এবং নিউক্লিয়ার-রিসেপ্টর প্রক্রিয়ার মধ্যে প্রভাবের গতি এবং সময়কাল কীভাবে ভিন্ন হয়?

Key concepts

• লিগ্যান্ড-গেটেড এবং ভোল্টেজ-গেটেড আয়ন চ্যানেল
• জি-প্রোটিন-কাপলড রিসেপ্টর (সাত-ট্রান্সমেমব্রেন রিসেপ্টর)
• সেকেন্ড মেসেঞ্জার (সাইক্লিক AMP, ক্যালসিয়াম, ইনোসিটল ফসফেট)
• এনজাইম-লিঙ্কড (রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ) সিগনালিং
• নিউক্লিয়ার (অন্তঃকোষীয়) রিসেপ্টর এবং জিন নিয়ন্ত্রণ
• সিগনাল পরিবর্ধন
• রিসেপ্টর ডিসেনসিটাইজেশন এবং বিটা-অ্যারেস্টিন সিগনালিং
• কার্যপ্রণালী

Key theories

সেকেন্ড-মেসেঞ্জার এবং পরিবর্ধন মডেল

অল্প সংখ্যক ড্রাগ অণু দ্বারা একটি রিসেপ্টরের সক্রিয়করণ অনেক অন্তঃকোষীয় সেকেন্ড-মেসেঞ্জার অণু (যেমন সাইক্লিক AMP, ক্যালসিয়াম, বা ইনোসিটল ফসফেট) তৈরি করতে পারে, যা সিগনাল পরিবর্ধন তৈরি করে যাতে কম রিসেপ্টর দখল একটি যথেষ্ট প্রতিক্রিয়া দেয় - প্রভাব এবং দখল অভিন্ন না হওয়ার একটি মূল কারণ।

Mechanisms

ড্রাগগুলি সীমিত সংখ্যক ট্রান্সডাকশন আর্কিটেকচারের মাধ্যমে কাজ করে যা গতি এবং যন্ত্রপাতিতে ভিন্ন। লিগ্যান্ড-গেটেড আয়ন চ্যানেলগুলি মিলিসেকেন্ডের মধ্যে বাঁধনকে আয়ন প্রবাহে রূপান্তরিত করে। জি-প্রোটিন-কাপলড (সাত-ট্রান্সমেমব্রেন) রিসেপ্টর, ফার্মাকোলজিতে বৃহত্তম লক্ষ্য শ্রেণী, হেটেরোট্রিমেরিক জি প্রোটিনের সাথে যুক্ত হয় যা ইফেক্টর এনজাইম এবং চ্যানেলগুলিকে মডুলেট করে, সেকেন্ডের মধ্যে সাইক্লিক AMP, ক্যালসিয়াম এবং ইনোসিটল ফসফেটের মতো সেকেন্ড মেসেঞ্জার তৈরি করে; এই রিসেপ্টরগুলি বিটা-অ্যারেস্টিনগুলির মাধ্যমেও সিগনাল দেয় এবং তাদের দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা ডিসেনসিটাইজেশন এবং অতিরিক্ত সিগনালিং মধ্যস্থতা করে। এনজাইম-লিঙ্কড রিসেপ্টর, যার মধ্যে রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ রয়েছে, মিনিটের থেকে ঘন্টার মধ্যে বাঁধনকে ফসফোরিলেশন ক্যাসকেডে রূপান্তরিত করে, যখন নিউক্লিয়ার রিসেপ্টরগুলি ঘন্টার থেকে দিনের মধ্যে জিন ট্রান্সক্রিপশন নিয়ন্ত্রণ করতে অন্তঃকোষীয় লক্ষ্যগুলির সাথে আবদ্ধ হয়। প্রতিটি ধাপে সিগনাল পরিবর্ধিত হতে পারে, যাতে সীমিত লক্ষ্য দখল একটি বৃহৎ প্রতিক্রিয়া দেয়। একটি ড্রাগের কার্যপ্রণালী সংজ্ঞায়িত হয় এই লক্ষ্য এবং পথগুলির মধ্যে কোনটি এটি নিযুক্ত করে তার দ্বারা।

Clinical relevance

একটি ড্রাগের সিগনাল-ট্রান্সডাকশন প্রক্রিয়া জানা এর প্রভাবগুলির চরিত্র এবং সময়কাল ব্যাখ্যা করে - উদাহরণস্বরূপ কেন কিছু ক্রিয়া প্রায় তাৎক্ষণিক হয় যখন অন্যগুলি কয়েক ঘন্টা সময় নেয় - এবং কীভাবে ওষুধের শ্রেণীগুলির জন্য কার্যপ্রণালী বর্ণনা করা হয় তার ভিত্তি তৈরি করে। এন্ট্রিটি ধারণাগত এবং শিক্ষামূলক এবং ব্যক্তিগতকৃত চিকিৎসা বা ডোজ সংক্রান্ত পরামর্শ প্রদান করে না।

Evidence & guidelines

জি-প্রোটিন-কাপলড রিসেপ্টরগুলি ড্রাগ আবিষ্কারে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত লক্ষ্য শ্রেণী হিসাবে রয়ে গেছে, এবং GPCR-নির্দেশিত এজেন্টগুলির পর্যালোচনাগুলি ট্রান্সডাকশন জীববিজ্ঞানের থেরাপিউটিক লক্ষ্যগুলিতে ক্রমাগত অনুবাদকে নথিভুক্ত করে; IUPHAR দ্বারা মানসম্মত রিসেপ্টর এবং পথ নামকরণ বজায় রাখা হয়।

History

অন্তঃকোষীয় সিগনালিংয়ের ধারণাটি ১৯৫০ এবং ১৯৬০ এর দশকের শেষের দিকে সাউদারল্যান্ডের সাইক্লিক AMP কে সেকেন্ড মেসেঞ্জার হিসাবে আবিষ্কার থেকে উদ্ভূত হয়েছিল, এরপর রডবেল এবং গিলম্যানের জি প্রোটিনকে ট্রান্সডুসার হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। লেফকোভিটস এবং কোবিলকার জি-প্রোটিন-কাপলড রিসেপ্টরগুলির চরিত্রায়ন এবং কাঠামোগত অধ্যয়ন মেমব্রেন রিসেপ্টরগুলি কীভাবে সিগনাল রূপান্তরিত করে তার আণবিক চিত্র স্থাপন করেছিল, এবং বিটা-অ্যারেস্টিন সিগনালিংয়ের পরবর্তী স্বীকৃতি কাঠামোটিকে প্রসারিত করেছিল। এই অগ্রগতিগুলি কার্যপ্রণালীকে আণবিক, পথ-নির্দিষ্ট শর্তাবলীতে পুনর্গঠিত করেছিল।

Key figures

• Robert Lefkowitz
• Brian Kobilka
• Alfred Gilman
• Martin Rodbell
• Earl Sutherland

Seminal works

• pierce-2002
• lefkowitz-2005
• hauser-2017

Frequently asked questions

একটি ড্রাগের কার্যপ্রণালী বলতে কী বোঝায়?

এটি একটি ড্রাগ যে নির্দিষ্ট আণবিক লক্ষ্যকে নিযুক্ত করে এবং সিগনাল-ট্রান্সডাকশন পথ যার মাধ্যমে সেই নিযুক্তিকরণ একটি প্রভাবে রূপান্তরিত হয় - উদাহরণস্বরূপ একটি রিসেপ্টর সক্রিয় করা যা একটি সেকেন্ড মেসেঞ্জার বাড়ায়, বা একটি আয়ন চ্যানেলকে ব্লক করা।

কেন কিছু ড্রাগ কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে কাজ করে যখন অন্যগুলি কয়েক ঘন্টা সময় নেয়?

বিলম্ব ট্রান্সডাকশন প্রক্রিয়াকে প্রতিফলিত করে: আয়ন-চ্যানেল এবং জি-প্রোটিন-কাপলড-রিসেপ্টর সিগনালিং মিলিসেকেন্ড থেকে সেকেন্ডের মধ্যে কাজ করে, কাইনেজ ক্যাসকেড মিনিটের মধ্যে, এবং নিউক্লিয়ার রিসেপ্টরগুলি যা জিন ট্রান্সক্রিপশন পরিবর্তন করে ঘন্টার থেকে দিনের মধ্যে।