एंडोमेम्ब्रेन प्रणाली और स्रावी मार्ग

एंडोमेम्ब्रेन प्रणाली झिल्लियों का वह नेटवर्क है जो वेसिकुलर ट्रैफिक के एक जुड़े हुए मार्ग के माध्यम से प्रोटीन और लिपिड को संश्लेषित, संशोधित, छांटता और भेजता है।

Definition

एंडोमेम्ब्रेन प्रणाली आपस में जुड़ी हुई झिल्लियों और ऑर्गेनेल का एक समूह है, जो वेसिकल ट्रैफिक द्वारा जुड़े होते हैं, जो प्रोटीन और लिपिड के संश्लेषण, संशोधन और लक्ष्यीकरण को संभालते हैं; स्रावी मार्ग वह निर्देशित मार्ग है जिसके द्वारा नए बने प्रोटीन ER से अपने गंतव्यों तक यात्रा करते हैं।

Scope

यह विषय एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गॉल्जी उपकरण, एंडोसोम, लाइसोसोम और उन्हें जोड़ने वाले वेसिकल्स को कवर करता है; यह ER में सह-अनुवादात्मक प्रवेश से लेकर गॉल्जी संशोधन तक, कोशिका की सतह या लाइसोसोम की ओर छंटाई तक, साथ ही अंतर्ग्रहण मार्ग (endocytic route) के माध्यम से स्रावी मार्ग का अनुसरण करता है।

Core questions

• संश्लेषण के दौरान प्रोटीन एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में कैसे प्रवेश करते हैं?
• गॉल्जी उपकरण प्रोटीन को कैसे संशोधित और छांटता है?
• परिवहन वेसिकल्स कैसे बनते हैं, लक्षित होते हैं और सही झिल्ली के साथ संलयित होते हैं?
• प्रोटीन को लाइसोसोम बनाम कोशिका की सतह पर कैसे निर्देशित किया जाता है?

Key theories

वेसिकुलर परिवहन और स्रावी मार्ग

पालाडे ने ER से गॉल्जी के माध्यम से स्रावी वेसिकल्स तक नए संश्लेषित प्रोटीन का पता लगाया, जिससे स्रावी मार्ग स्थापित हुआ; बाद के काम ने कोट प्रोटीन और SNARE-मध्यस्थ संलयन को उस मशीनरी के रूप में पहचाना जो वेसिकल्स को बड और लक्षित करती है।

Mechanisms

स्राव या झिल्लियों के लिए नियत प्रोटीन एक संकेत अनुक्रम (signal sequence) ले जाते हैं जो राइबोसोम को ER तक निर्देशित करता है, जहां श्रृंखला का स्थानांतरण और फोल्डिंग होती है। ER COPII-कोटेड वेसिकल्स में कार्गो को गॉल्जी तक निर्यात करता है, जहां ग्लाइकोसिलेशन और आगे की प्रक्रिया होती है। कोट प्रोटीन नवोदित वेसिकल्स को आकार देते हैं, Rab GTPases और tethers लक्ष्यीकरण का मार्गदर्शन करते हैं, और SNARE प्रोटीन संलयन को बढ़ावा देते हैं, जिससे कार्गो एंडोसोम, लाइसोसोम या प्लाज्मा झिल्ली तक पहुंचता है। एंडोसाइटोसिस मार्ग को अंदर की ओर चलाता है, झिल्ली और बाह्यकोशिकीय सामग्री को आंतरिक करता है।

Clinical relevance

स्रावी मार्ग यह बताता है कि कोशिकाएं अपनी सतह का निर्माण कैसे करती हैं, प्रोटीन का स्राव कैसे करती हैं, और ऑर्गेनेल की पहचान कैसे बनाए रखती हैं, और यह प्रोटीन उत्पादन के लिए कोशिका जीव विज्ञान और जैव प्रौद्योगिकी में एक केंद्रीय ढांचा है। यहां दिया गया उपचार वर्णनात्मक और गैर-निर्धारक है।

History

पालाडे के बीसवीं सदी के मध्य के माइक्रोस्कोपी और पल्स-चेज़ प्रयोगों ने स्रावी मार्ग का खुलासा किया; शेकमैन के यीस्ट जेनेटिक्स और रोथमैन के जैव रसायन ने बाद में वेसिकल बडिंग और संलयन की संरक्षित मशीनरी को परिभाषित किया, और ब्लोबेल की संकेत परिकल्पना ने समझाया कि प्रोटीन को सिस्टम में कैसे लक्षित किया जाता है।

Key figures

• George Palade
• James Rothman
• Randy Schekman
• Günter Blobel

Seminal works

• palade1975
• rothman1996

Frequently asked questions

स्रावी मार्ग क्या है?

यह वह मार्ग है जिसके द्वारा एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में बने प्रोटीन परिवहन वेसिकल्स में गॉल्जी उपकरण से होकर कोशिका की सतह, बाह्यकोशिकीय स्थान, या अन्य ऑर्गेनेल तक पहुंचते हैं।

SNARE प्रोटीन किस लिए होते हैं?

एक परिवहन वेसिकल और उसकी लक्ष्य झिल्ली पर SNARE प्रोटीन एक साथ मिलकर दोनों झिल्लियों को पास लाते हैं और उनके संलयन को बढ़ावा देते हैं, जिससे वेसिकल की सामग्री वितरित होती है।