आईआईएससी वैज्ञानिकों ने सरकारी बीमारी को रोकने के लिए मिनीप्रोटीन विकसित किया

बैंगलोर में भारतीय विज्ञान संस्थान (IISc) के शोधकर्ताओं ने एक नए प्रकार का सिंथेटिक पेप्टाइड या मिनीप्रोटीन विकसित किया है जो SARS-CoV-2 जैसे वायरस को निष्क्रिय कर सकता है। नेचर केमिकल बायोलॉजी जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, मिनीप्रोटीन न केवल वायरस को हमारी कोशिकाओं में प्रवेश करने से रोकते हैं, बल्कि वायरस के कणों को एक साथ बांधते हैं, जिससे उनकी संक्रमित करने की क्षमता कम हो जाती है।

शोधकर्ताओं ने नोट किया कि प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन अक्सर लॉक-एंड-की होते हैं। इस बातचीत को लैब से उत्पन्न मिनीप्रोटीन द्वारा बाधित किया जा सकता है, जो ‘लॉक’ के लिए ‘कुंजी’ बंधन का प्रतिनिधित्व करता है, प्रतिस्पर्धा और अवरोध, या इसके विपरीत, उन्होंने कहा। टीम ने मिनीप्रोटीन को डिजाइन करने के लिए इस दृष्टिकोण का उपयोग किया जो SARS-CoV-2 वायरस की सतह पर स्पाइक प्रोटीन को बांध और बाधित कर सकता है, जिससे यह मानव कोशिकाओं में प्रवेश और संक्रमित कर सकता है।

क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (क्रायो-ईएम) और अन्य बायोफिजिकल विधियों द्वारा इस बंधन को और विस्तृत किया गया था। ये मिनीप्रोटीन पेचदार, जड़ी-बूटी के आकार के पेप्टाइड होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में एक दूसरे को अपने तरीके से बांधने की क्षमता होती है, जिसे टाइमर कहा जाता है। प्रत्येक टाइमर ‘बंडल’ दो लक्ष्य अणुओं के साथ बातचीत करने के लिए दो ‘चेहरे’ प्रदान करता है। शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि दोनों चेहरे दो अलग-अलग लक्ष्य प्रोटीन से बंधे हैं, जिनमें से चारों एक यौगिक में बंद हैं, जिससे लक्ष्य की गतिविधि अवरुद्ध हो जाती है।

आईआईएससी के डिविजन ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी (एमबीयू) में एसोसिएट प्रोफेसर और अध्ययन की प्रमुख लेखिका जयंत चटर्जी ने कहा, “लेकिन हमें नीतिगत सबूत चाहिए।” टीम ने मानव कोशिकाओं में SARS-CoV-2 और ACE2 प्रोटीन स्पाइक प्रोटीन के बीच संबंधों को लक्षित करते हुए, SIH-5 नामक एक मिनीप्रोटीन का उपयोग करके अपनी परिकल्पना का परीक्षण करने का निर्णय लिया।

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स्पाइक प्रोटीन तीन समान पॉलीपेप्टाइड्स का एक जटिल है, प्रत्येक में एक रिसेप्टर बाइंडिंग डोमेन (आरबीडी) होता है जो मेजबान सेल की सतह पर एसीई 2 रिसेप्टर को बांधता है, जिससे सेल में वायरस प्रवेश की सुविधा मिलती है। SIH-5 मिनीप्रोटीन को मानव ACE2 के साथ RBD बाइंडिंग को बाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जब एक SIH-5 टाइमर का सामना S प्रोटीन से होता है, तो उसका एक चेहरा S प्रोटीन ट्रिमर के तीन RBD में से एक से और दूसरे को दूसरे S प्रोटीन से RBD से कसकर बांध दिया जाता है।

इस ‘क्रॉस-लिंकिंग’ ने मिनीप्रोटीन को दोनों एस प्रोटीन को एक साथ ब्लॉक करने की अनुमति दी। चटर्जी ने कहा, “कई मोनोमर्स अपने लक्ष्यों को अवरुद्ध कर सकते हैं। (लेकिन) एस प्रोटीन का क्रॉस-लिंकिंग उनकी क्रिया को कई गुना अधिक प्रभावी ढंग से रोकता है।” हमें स्पाइक ट्रिमर परिसर देखने की उम्मीद थी, लेकिन मुझे एक प्रणाली मिली जो बहुत लंबी थी, “कहा सोमनाथ दत्ता, एक एमबीयू सहायक प्रोफेसर और संबंधित शिक्षकों में से एक।

दत्ता और अन्य लोगों ने महसूस किया कि स्पाइक प्रोटीन को टाइमर बनाने के लिए मजबूर किया गया था और मिनीप्रोटीन के साथ परिसरों में फंस गया था। इस प्रकार की चढ़ाई एक ही समय में एक ही वायरस के कई स्पाइक प्रोटीन और यहां तक ​​कि कई वायरस कणों को निष्क्रिय कर सकती है।

मिनीप्रोटीन भी बिना खराब हुए कई महीनों तक कमरे के तापमान पर स्थिर पाया गया। यह जांचने के लिए कि गोविट-19 संक्रमण को रोकने में एसआईएच-5 प्रभावी है या नहीं, टीम ने सबसे पहले प्रयोगशाला में स्तनधारी कोशिकाओं में विषाक्तता के लिए मिनीप्रोटीन का परीक्षण किया और पाया कि यह सुरक्षित है। इसके बाद, एमबीयू के प्रोफेसर राघवन वरदराजन की प्रयोगशाला में किए गए प्रयोगों में, हैम्स्टर्स को मिनीप्रोटीन दिया गया, जिसने बाद में उन्हें SARS-CoV-2 के संपर्क में लाया।

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इन जानवरों ने वजन घटाने और हैम्स्टर्स में वायरल लोड और सेल क्षति को केवल वायरस के संपर्क में आने वालों की तुलना में काफी कम नहीं दिखाया। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि मामूली संशोधनों और पेप्टाइड इंजीनियरिंग के साथ, इस प्रयोगशाला द्वारा विकसित मिनीप्रोटीन अन्य प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन को अवरुद्ध कर सकता है।

(पीटीआई)

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