संरचनात्मक गतिकी और एलोस्टेरी
मैक्रोमोलेक्यूल्स विभिन्न संरूपणों के बीच कैसे गति करते हैं, और एक स्थल पर बंधन युग्मित संरूपणात्मक संतुलन के माध्यम से दूरस्थ स्थल पर गतिविधि को कैसे बदलता है।
Definition
संरचनात्मक गतिकी एक मैक्रोमोलेक्यूल की सुलभ संरचनाओं के बीच तापीय रूप से प्रेरित गतियाँ हैं; एलोस्टेरी एक स्थानिक रूप से भिन्न स्थल पर एक घटना द्वारा एक स्थल पर गतिविधि का विनियमन है, जो उन संरूपणात्मक परिवर्तनों द्वारा मध्यस्थ होता है।
Scope
यह विषय मैक्रोमोलेक्यूल्स की कार्यात्मक गतियों और एलोस्टेरिक विनियमन के भौतिक मॉडलों पर केंद्रित है। इसमें संरूपणात्मक उतार-चढ़ाव के समय-मान, पूर्व-मौजूदा संरूपणात्मक एन्सेम्बल का विचार, और सहकार्यता के क्लासिक दो-अवस्था और अनुक्रमिक मॉडल शामिल हैं, जिसमें हीमोग्लोबिन एक प्रामाणिक उदाहरण है। स्थिर संरचना निर्धारण और संतुलन बंधन का उपचार अन्यत्र किया गया है; यहाँ जोर गति और युग्मन पर है।
Core questions
- कार्यात्मक मैक्रोमोलेक्यूलर गतियाँ किस समय-मान पर होती हैं?
- एक स्थल पर बंधन दूरस्थ स्थल पर गतिविधि को कैसे बदल सकता है?
- एलोस्टेरी के संकेंद्रित और अनुक्रमिक मॉडल में क्या अंतर है?
- विनियमन के बारे में सोचने के लिए पूर्व-मौजूदा संरूपणात्मक एन्सेम्बल एक उपयोगी तरीका क्यों है?
Key theories
- संकेंद्रित (MWC) एलोस्टेरिक मॉडल
- मोनोड, वायमन और चेंजक्स ने प्रस्तावित किया कि एक सममित ओलिगोमर विभिन्न लिगैंड आत्मीयता वाले दो अवस्थाओं के बीच अंतःपरिवर्तित होता है, और लिगैंड बंधन संतुलन को उच्च-आत्मीयता अवस्था की ओर स्थानांतरित करता है, जिससे सहकार्यता उत्पन्न होती है।
- अनुक्रमिक (KNF) एलोस्टेरिक मॉडल
- कोशलैंड, नेमेथी और फिल्मर ने प्रस्तावित किया कि लिगैंड बंधन एक उप-इकाई में एक संरूपणात्मक परिवर्तन को प्रेरित करता है जो धीरे-धीरे अपने पड़ोसियों की आत्मीयता को बदलता है, जिससे मध्यवर्ती, गैर-सममित अवस्थाएँ संभव होती हैं।
Mechanisms
एक मैक्रोमोलेक्यूल एक एकल कठोर संरचना पर कब्जा नहीं करता है, बल्कि पिकोसेकंड से मिलीसेकंड तक के समय-मान पर संरूपणों के बीच उतार-चढ़ाव करता है, इसलिए इसकी विश्राम अवस्था भी एक एन्सेम्बल है। एलोस्टेरी उस एन्सेम्बल की आबादी को स्थानांतरित करके संचालित होती है: एक लिगैंड जो अधिमानतः एक संरूपण से जुड़ता है, उसे स्थिर करता है, और क्योंकि संरूपण अन्य स्थलों पर गतिविधि में भिन्न होते हैं, दूरस्थ स्थल विनियमित होता है। संकेंद्रित और अनुक्रमिक मॉडल इस बात के सीमित विवरण हैं कि एक ओलिगोमर में उप-इकाइयाँ इस युग्मन को कैसे साझा करती हैं, जिसमें वास्तविक प्रणालियाँ अक्सर उनके बीच स्थित होती हैं।
Clinical relevance
एलोस्टेरिक युग्मन शारीरिक विनियमन जैसे सहकारी ऑक्सीजन परिवहन की व्याख्या करता है और एलोस्टेरिक दवाओं द्वारा उपयोग किया जाता है जो लक्ष्य को अवरुद्ध करने के बजाय उसे ट्यून करती हैं; यहाँ के भौतिक मॉडल उस औषध विज्ञान के लिए शैक्षिक संदर्भ हैं, न कि उपचार मार्गदर्शन।
History
हीमोग्लोबिन द्वारा सहकारी ऑक्सीजन बंधन, जिसे हिल द्वारा प्रारंभिक रूप से परिमाणित किया गया और पेरुत्ज़ द्वारा संरचनात्मक रूप से तर्कसंगत बनाया गया, ने मोनोड, वायमन और चेंजक्स के 1965 के संकेंद्रित मॉडल और कोशलैंड, नेमेथी और फिल्मर के 1966 के अनुक्रमिक मॉडल को प्रेरित किया, जो एलोस्टेरी के वैचारिक ध्रुव बने हुए हैं; एन्सेम्बल दृष्टिकोण ने बाद में उन्हें एकीकृत किया।
Key figures
- Jacques Monod
- Jeffries Wyman
- Jean-Pierre Changeux
- Daniel Koshland
Related topics
Seminal works
- monod1965
- koshland1966
Frequently asked questions
- सरल शब्दों में एलोस्टेरी क्या है?
- यह दूरी पर विनियमन है: एक मैक्रोमोलेक्यूल पर एक स्थल पर कुछ बंधने से अणु के व्यवहार में एक अलग, पृथक स्थल पर परिवर्तन होता है, जिससे अणु द्वारा अपनाए जाने वाले संरूपणों में बदलाव आता है।
- क्या प्रोटीन की संरचना निश्चित होती है?
- नहीं; एक प्रोटीन लगातार संबंधित संरूपणों के बीच उतार-चढ़ाव करता है, और ये गतियाँ कार्य के लिए और अणु भर में बंधन घटनाओं को कैसे संप्रेषित किया जाता है, इसके लिए आवश्यक हैं।