સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીન: કાર્ય અને રોગો

માળખાકીય પ્રોટીન મુખ્યત્વે કોષો અને પેશીઓમાં તણાવયુક્ત પાલખ તરીકે સેવા આપે છે. તેમની પાસે સામાન્ય રીતે કોઈ એન્ઝાઇમેટિક કાર્ય હોતું નથી, તેથી તેઓ સામાન્ય રીતે મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓમાં દખલ કરતા નથી. માળખાકીય પ્રોટીન સામાન્ય રીતે લાંબા તંતુઓ બનાવે છે અને આપે છે, ઉદાહરણ તરીકે, અસ્થિબંધન, રજ્જૂ અને હાડકાં તેમના તાકાત અને ગતિશીલતા, તેમની ગતિશીલતા. માળખાકીય કેટલાક વિવિધ પ્રકારો પ્રોટીન મનુષ્યમાં બનતા બધા પ્રોટીનનો લગભગ 30% હિસ્સો છે.

સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીન એટલે શું?

પ્રોટીન કે જે મુખ્યત્વે પેશીઓને તેમની રચના અને તાણ આપે છે તાકાત સામૂહિક રૂપે સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીન તરીકે ઓળખાય છે. સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીન એ હકીકત દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે કે તેઓ સામાન્ય રીતે એન્ઝાઇમેટિક-ક catટાલેટીક મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓમાં શામેલ નથી. સ્ક્લેરોપ્રોટીન, જે માળખાકીય પ્રોટીનમાં ગણાય છે, સામાન્ય રીતે લાંબી સાંકળ બનાવે છે પરમાણુઓ ના સ્વરૂપ માં એમિનો એસિડ સાથે જોડાયેલા, દરેક પેપ્ટાઇડ બોન્ડ્સ દ્વારા જોડાયેલા. સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીનમાં વારંવાર આવર્તક એમિનો એસિડ ક્રમ હોય છે જેની મંજૂરી આપે છે પરમાણુઓ ખાસ ગૌણ અને ત્રીજા માળખાં જેવા કે ડબલ અથવા ટ્રિપલ હેલિક્સ, જે ખાસ યાંત્રિક તરફ દોરી જાય છે તાકાત. મહત્વપૂર્ણ અને જાણીતા માળખાકીય પ્રોટીનમાં કેરાટિન, કોલેજેન અને ઇલાસ્ટિન. કેરાટિન એ ફાઇબર-ફોર્મિંગ સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીનમાંથી એક છે જે બાહ્ય ત્વચાને માળખું આપે છે, વાળ અને નખ. કોલાજેન્સ સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીનનું સૌથી મોટું જૂથ બનાવે છે, જે માનવ શરીરમાં જોવા મળતા તમામ પ્રોટીનનો 24% થી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે. કોલેજેન્સની આશ્ચર્યજનક લાક્ષણિકતા એ છે કે દરેક ત્રીજા એમિનો એસિડ ગ્લાસિન છે અને ત્યાં ગ્લાયસીન-પ્રોલાઇન-હાઇડ્રોક્સિપ્રોલિન સિક્વન્સનો સંચય થાય છે. અશ્રુ-પ્રતિરોધક કોલાજેન્સ એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટકો છે હાડકાં, દાંત, અસ્થિબંધન અને રજ્જૂ (સંયોજક પેશી). કોલાજેન્સથી વિપરીત, જે ભાગ્યે જ ખેંચવા યોગ્ય છે, ઇલાસ્ટિન ચોક્કસ પેશીઓને સ્ટ્રેચેબિલીટી આપે છે. ઇલાસ્ટિન ફેફસાંની દિવાલોમાં, તેથી એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે રક્ત વાહનો અને માં ત્વચા, અન્ય વસ્તુઓ વચ્ચે.

કાર્ય, અસર અને કાર્યો

રચનાત્મક પ્રોટીન શબ્દ હેઠળ વિવિધ વર્ગના પ્રોટીનનો વપરાશ થાય છે. બધા માળખાકીય પ્રોટીન એકસાથે હોય છે કે તેમનું મુખ્ય કાર્ય તે પેશીઓમાં સંરચના અને શક્તિ પ્રદાન કરવાનું છે જેમાં તેઓ જોવા મળે છે. આ માટે જરૂરી માળખાકીય ગુણધર્મોની વિશાળ શ્રેણીની આવશ્યકતા છે. કોલાજેન્સ, જે અસ્થિબંધન માં માળખાકીય પ્રોટીન બનાવે છે અને રજ્જૂ, અન્ય વસ્તુઓની વચ્ચે, અશ્રુ-પ્રતિરોધક છે, કારણ કે અસ્થિબંધન અને કંડરાને આંસુની તાકાતની દ્રષ્ટિએ ઉચ્ચ તાણ આપવામાં આવે છે. માં એક ઘટક તરીકે હાડકાં અને દાંત, કોલેજન પણ રચવા માટે સમર્થ હોવા જોઈએ અસ્થિભંગપ્રતિરોધક માળખાં. શરીરની અન્ય પેશીઓને સંબંધિત સ્થિતિમાં અનુકૂળ થવામાં સક્ષમ થવા માટે આંસુ પ્રતિકાર ઉપરાંત ખાસ સ્થિતિસ્થાપકતાની જરૂર પડે છે. આ કાર્ય માળખાકીય પ્રોટીન દ્વારા કરવામાં આવે છે જે ઇલાસ્ટિન્સ સાથે સંબંધિત છે. તેમને ખેંચાઈ શકાય છે અને ફેબ્રિક પેશીઓમાં સ્થિતિસ્થાપક તંતુઓ સાથે અમુક હદ સુધી તુલનાત્મક છે. ઇલાસ્ટિન્સ ઝડપથી સક્ષમ કરે છે વોલ્યુમ માં ગોઠવણો રક્ત વાહનો, ફેફસાં અને વિવિધ સ્કિન્સ અને પટલ જે અવયવોને ઘેરી લે છે અને બદલાતી અવયવોના પરિબળોનો સામનો કરવો પડે છે. કોલાજેન્સ અને ઇલાસ્ટિન્સ પણ મનુષ્યમાં એકબીજાના પૂરક છે ત્વચા ત્વચા અને સ્થળાંતર કરવાની ક્ષમતા અને શક્તિ બંને પ્રદાન કરવા માટે. જ્યારે અસ્થિબંધન અને રજ્જૂમાં કોલાજેન્સ મુખ્યત્વે કોઈ વિશિષ્ટ દિશામાં અશ્રુ પ્રતિકારની બાંયધરી આપે છે, કેરેટિન્સ, જે આંગળીઓના ભાગનો ભાગ છે અને પગના નખ, પ્લાનર (દ્વિ-પરિમાણીય) શક્તિ પ્રદાન કરવી આવશ્યક છે. માળખાકીય પ્રોટીનનો બીજો વર્ગ કહેવાતા મોટર પ્રોટીન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જે સ્નાયુ કોશિકાઓના મુખ્ય ઘટક છે. મ્યોસિન અને અન્ય મોટર પ્રોટીન ચોક્કસ ચેતાકોષીય ઉત્તેજનાના પ્રતિભાવમાં કરાર કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, energyર્જાના ખર્ચ દરમિયાન સ્નાયુઓને અસ્થાયી રૂપે ટૂંકા કરે છે.

રચના, ઘટના અને ગુણધર્મો

માળખાકીય પ્રોટીન, અન્ય પ્રોટીનની જેમ, કોષોમાં પણ સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. પૂર્વશરત એ છે કે યોગ્ય પુરવઠો એમિનો એસિડ સુનિશ્ચિત થયેલ છે. પ્રથમ, કેટલાક એમિનો એસિડ પેપટાઇડ્સ અને પોલિપિપ્ટાઇડ્સ સાથે જોડાયેલા છે. પ્રોટીનના આ ટુકડાઓ રફ એન્ડોપ્લાઝિક રેટિક્યુલમ પર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે જેથી મોટા ટુકડા થાય અને પછી સંપૂર્ણ પ્રોટીન પરમાણુ. એક્સ્ટ્રાસેલ્યુલર મેટ્રિક્સમાં કોષોની બહારના કાર્યો કરવા આવશ્યક એવા સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીન, એક લેબલ મેળવે છે અને સિક્રેટરી વેસિકલ્સનો ઉપયોગ કરીને એક્સોસાઇટોસિસ દ્વારા એક્સ્ટ્રાસેલ્યુલર અવકાશમાં પરિવહન કરવામાં આવે છે. સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીનની આવશ્યક ગુણધર્મો તનાવ શક્તિ અને સ્થિતિસ્થાપકતા વચ્ચેના વિશાળ સ્પેક્ટ્રમને આવરી લે છે. માળખાકીય પ્રોટીન સામાન્ય રીતે માત્ર પેશીઓના ઘટક તરીકે થાય છે, તેથી તેમના એકાગ્રતા સરળતાથી સીધી માપી શકાતી નથી. તેથી, એક શ્રેષ્ઠ એકાગ્રતા સ્પષ્ટ કરી શકાતું નથી.

રોગો અને વિકારો

વિવિધ માળખાકીય પ્રોટીન દ્વારા કરવામાં આવતાં મલ્ટિફેસ્ટેડ કાર્યો સૂચવે છે કે ખામી પણ થઈ શકે છે, વિકાર અને લક્ષણો તરફ દોરી જાય છે. એ જ રીતે, ડિસફંક્શન સંશ્લેષણ સાંકળમાં થઈ શકે છે કારણ કે વિવિધ ઉત્સેચકો અને વિટામિન્સ સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે. જ્યારે એમિનોના અન્ડરસ્પ્લેને કારણે, ખૂબ જ નોંધપાત્ર વિકારો થાય છે એસિડ્સ, સંબંધિત પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરી શકાતું નથી. બહુમતી જરૂરી એમિનો એસિડ્સ શરીર પોતે જ સંશ્લેષણ કરી શકે છે, પરંતુ આ નથી આવશ્યક એમિનો એસિડ્સછે, જે ખોરાક અથવા આહારના રૂપમાં બાહ્યરૂપે પૂરો પાડવામાં આવશ્યક છે પૂરક. આવશ્યક એમિનોની પૂરતી પુરવઠો હોવા છતાં એસિડ્સ, શોષણ માં નાનું આંતરડું ક્ષતિગ્રસ્ત થઈ શકે છે અને રોગને કારણે અથવા ઇન્જેસ્ટેડ ઝેરને કારણે અથવા અમુક દવાઓની આડઅસર તરીકે ઉણપ થઈ શકે છે. આ સંદર્ભમાં એક જાણીતા, જોકે ભાગ્યે જ, રોગ છે ડ્યુચેન સ્નાયુબદ્ધ ડિસ્ટ્રોફી. આ રોગ એક્સ રંગસૂત્ર પર આનુવંશિક ખામીને કારણે થાય છે, તેથી ફક્ત પુરુષો જ સીધી અસર પામે છે. આ જનીન ખામી એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે માળખાકીય પ્રોટીન ડિસ્ટ્રોફિન, જે હાડપિંજરના સ્નાયુઓના સ્નાયુ તંતુઓના એન્કરિંગ માટે જવાબદાર છે, સંશ્લેષણ કરી શકાતું નથી. આનું પરિણામ મસ્ક્યુલર ડિસ્ટ્રોફી એક ગંભીર માર્ગ સાથે. બીજો - પણ દુર્લભ - વારસાગત રોગ માઇટોકોન્ડ્રિઓપેથી તરફ દોરી જાય છે. કેટલાક જાણીતા જનીન ડીએનએ અને માઇટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએની ખામી મેટોકોન્ડ્રિઓપથીનું કારણ બની શકે છે. ચોક્કસ માઇટોકrialન્ડ્રિયલ સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીનની બદલાયેલી રચનાના કારણે સમગ્ર જીવતંત્રમાં energyર્જા પુરવઠામાં ઘટાડો થાય છે.