शोधकर्ताओं ने भूख से मर रही कोशिकाओं के काम करने का नवोन्मेषी तरीका खोजा; नए उपचार विकसित करने में मदद मिल सकती है

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर), कोशिका के भीतर एक साँप झिल्ली, बाहरी दुनिया के लिए नए प्रोटीन का उत्पादन करती है। ईआर पर अंगूर जैसी ट्यूबलर वृद्धि जिसे ईआर निकास स्थल के रूप में जाना जाता है, परिवहन स्टेशनों के रूप में कार्य करती है, ताजा संश्लेषित प्रोटीन एकत्र करती है और उन्हें अपनी यात्रा में अगले चरण में स्थानांतरित करती है।

हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि ये ईआर निकास साइटें सेलुलर सामग्री और मिसफोल्डेड प्रोटीन को लाइसोसोम तक पहुंचाने में मदद करती हैं – ऑर्गेनेल जो कोशिका में सामग्री को ख़राब और रीसायकल करते हैं – और सीओवीआईडी ​​​​-19 सहित वायरस की प्रतिकृति के लिए एक मंच प्रदान करते हैं। लेकिन शोधकर्ता इस बात से हैरान थे कि यह एक संरचना, ईआर निकास स्थल, इन सभी विविध कार्यों में कैसे भाग ले सकती है।

एक नए अध्ययन में, लिपिंकॉट-श्वार्ट्ज लैब में पूर्व पोस्टडॉक और अब कोलंबिया विश्वविद्यालय में सहायक प्रोफेसर या-चेंग लियाओ के नेतृत्व में एचएचएमआई के जेनेलिया रिसर्च कैंपस के शोधकर्ताओं ने जांच के लिए सुपर-रिज़ॉल्यूशन लाइव सेल इमेजिंग और वॉल्यूम इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग किया। ईआर निकास स्थलों पर पोषक तत्वों के तनाव का प्रभाव।

टीम ने पाया कि तनाव अणुओं की एक श्रृंखला को एक साथ काम करने के लिए प्रेरित करता है ताकि ईआर निकास स्थलों को लाइसोसोम तक निर्देशित किया जा सके जहां वे नष्ट हो जाते हैं – एक नया मार्ग जिसका उपयोग कोशिका कोशिका के अंदर प्रोटीन बनाने के लिए आवश्यक अमीनो एसिड को मुक्त करने के लिए कर सकती है।

सबसे पहले, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि जब कोशिकाओं में पोषक तत्वों की कमी हो जाती है तो ईआर निकास स्थलों को कुछ प्रकार के लाइसोसोम द्वारा कैसे पहुंचाया और ग्रहण किया जाता है।

इसके बाद, टीम ने विस्तार से बताया कि यह प्रक्रिया कैसे होती है। यह तब शुरू होता है जब भूख से मर रही कोशिकाएं लाइसोसोम से कैल्शियम की रिहाई को ट्रिगर करती हैं। इसके कारण एक एंजाइम, ALG2, ईआर निकास स्थलों पर भर्ती हो जाता है जहां यह COPII नामक संरचना से जुड़ जाता है जो गर्दन से जुड़ा होता है जो ईआर को ईआर निकास स्थल से जोड़ता है।

ALG2 और COPII के बीच यह संबंध सर्वव्यापीकरण नामक एक प्रक्रिया शुरू करता है, जो प्रोटीन क्षरण में शामिल है। लाइसोसोम पर एक प्रोटीन, विनाश के लिए कोशिका सामग्री को ऑर्गेनेल में लाने में शामिल होता है, जो सर्वव्यापी प्रक्रिया द्वारा उत्पादित यूबिकिटिन को पहचानता है, जो ईआर निकास स्थल को लाइसोसोम तक ले जाता है।

एक बार लाइसोसोम में, ALG2, जो एक तरफ ईआर निकास स्थल से जुड़ा होता है, अपने दूसरे पक्ष को दूसरे प्रोटीन, ALIX से बांध देता है। ALIX अंतर्ग्रहण में शामिल लाइसोसोम सतह पर एक प्रोटीन कॉम्प्लेक्स ESCRT के साथ इंटरैक्ट करता है। यह अंतःक्रिया ईआर निकास स्थल और लाइसोसोम को तब तक करीब और करीब लाती है जब तक कि ईआर निकास स्थल लाइसोसोम द्वारा निगल न लिया जाए।

जीवित कोशिकाओं में इस प्रक्रिया को देखने के साथ-साथ, टीम ने इसे एक कृत्रिम प्रणाली में पुनर्गठित भी किया, जिससे यह पुष्टि हुई कि सभी विभिन्न घटक एक साथ कैसे काम करते हैं।

नया काम एक नए मार्ग का विवरण देता है जिसका उपयोग कोशिकाएं तनाव से निपटने के लिए करती हैं, अंतर्दृष्टि जो शोधकर्ताओं को यह बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकती है कि कोशिकाएं और जीव कैसे उम्र बढ़ाते हैं। यह अन्य प्रक्रियाओं पर भी प्रकाश डाल सकता है जिसमें ईआर निकास साइटें शामिल हैं, जिसमें एक अपरंपरागत तरीका भी शामिल है जिसमें वायरस को लाइसोसोम के माध्यम से कोशिका के बाहर पहुंचाया जाता है, जो शोधकर्ताओं को नए उपचार विकसित करने में मदद कर सकता है।