फोल्डेड और अनफोल्डेड प्रोटीन के बीच मुख्य अंतर यह है कि फोल्डेड प्रोटीन एक जैविक रूप से सक्रिय संरचना है जबकि अनफोल्डेड प्रोटीन एक जैविक रूप से निष्क्रिय संरचना है।
अनुवाद अमीनो एसिड अनुक्रम की एक रैखिक श्रृंखला का निर्माण करता है जिसमें एक स्थिर 3D संरचना नहीं होती है। इसलिए, अमीनो एसिड अनुक्रम एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं और प्रोटीन तह नामक एक जटिल प्रक्रिया के माध्यम से गुना करते हैं। यह एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो एक प्रोटीन को जैविक रूप से सक्रिय बनाती है। प्रोटीन की सही मूल संरचना इसके कार्य के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं अपनी 3डी संरचना में जैविक रूप से सक्रिय प्रोटीन बनने के लिए तह करती हैं।मुड़े हुए प्रोटीन विभिन्न आणविक अंतःक्रियाओं द्वारा एक साथ बंधे रहते हैं। उनके पास एक स्थिर 3D संरचना है; इसलिए, वे अनफोल्डेड प्रोटीन के विपरीत, जैविक रूप से सक्रिय हैं।
फोल्डेड प्रोटीन क्या है?
फोल्डेड प्रोटीन एक जैविक रूप से सक्रिय प्रोटीन है जिसने अपनी स्थिर 3डी संरचना प्राप्त कर ली है। प्रोटीन फोल्डिंग वह प्रक्रिया है जिसके परिणामस्वरूप फोल्ड प्रोटीन होता है, और यह एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में होता है। प्रोटीन तह प्रक्रिया थर्मोडायनामिक रूप से अनुकूल है। यह एक सहज प्रतिक्रिया के रूप में होता है। प्रोटीन फोल्डिंग का पहला चरण एक प्रोटीन की प्राथमिक संरचना से अल्फा हेलिस या बीटा शीट जैसी माध्यमिक संरचनाओं का निर्माण होता है। माध्यमिक संरचनाएं तब तृतीयक संरचनाओं का मार्ग प्रशस्त करती हैं। α-हेलीकॉप्टर और β-शीट एक त्रि-आयामी संरचना में बदल जाते हैं। तृतीयक संरचनाएं फिर प्रोटीन की चतुष्कोणीय संरचना को और मोड़ती हैं और बनाती हैं।
कई कारक प्रोटीन की उनके सही कार्यात्मक रूपों में फोल्ड करने की क्षमता को प्रभावित करते हैं।कुछ कारक विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र, तापमान, पीएच, रसायन, अंतरिक्ष सीमा और आणविक भीड़ हैं। गलत तह से विभिन्न रोग स्थितियां हो सकती हैं। अल्जाइमर रोग और सिस्टिक फाइब्रोसिस प्रोटीन मिसफॉलिंग के कारण होने वाली दो सामान्य बीमारियां हैं।
चित्र 01: प्रोटीन तह
तह के दौरान, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं सहसंयोजक और गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के माध्यम से परस्पर क्रिया करती हैं। हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन और वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन दो प्रकार के गैर-सहसंयोजक इंटरैक्शन हैं जो प्रोटीन फोल्डिंग में मदद करते हैं। गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाएं कमजोर और अल्पकालिक अंतःक्रियाएं हैं। हालांकि, वे मौलिक ड्राइविंग बल प्रदान करते हैं। डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड और आयनिक बॉन्ड जैसे सहसंयोजक इंटरैक्शन भी प्रोटीन फोल्डिंग में मदद करते हैं, और वे मजबूत इंटरैक्शन हैं।प्रोटीन तह एक जलीय वातावरण में होती है।
अनफोल्डेड प्रोटीन क्या है?
अनफोल्डेड प्रोटीन एक रैखिक अमीनो एसिड अनुक्रम है। यह प्राथमिक संरचना में मौजूद है, जो एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला है। अनफोल्डेड प्रोटीन जैविक रूप से निष्क्रिय होते हैं। इसके अलावा, यह एक अव्यवस्थित खुली संरचना है जिसमें शिथिल रूप से पैक की गई साइड चेन हैं। दूसरे शब्दों में, अनफोल्डेड प्रोटीन में एक व्यवस्थित संरचना का अभाव होता है। अनफोल्डेड प्रोटीन कई रोगों की विकृति में योगदान करते हैं।
चित्र 02: अनफोल्डेड प्रोटीन रिस्पांस
कार्यात्मक प्रोटीन बनने के लिए, अनफोल्डेड प्रोटीन को स्थिर त्रि-आयामी संरचना में बदलना चाहिए। कई मामलों में, कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को एक कार्यात्मक परिसर में इकट्ठा होना चाहिए। इसके अलावा, अधिकांश प्रोटीन कार्बोहाइड्रेट और लिपिड के साथ दरार या सहसंयोजक जुड़ाव जैसे संशोधनों से गुजरते हैं।
फोल्डेड और अनफोल्डेड प्रोटीन में क्या समानताएं हैं?
- अत्यधिक तापमान, चरम पीएच, यांत्रिक बल और रासायनिक विकृतीकरण एक मुड़े हुए प्रोटीन को एक अनफोल्डेड प्रोटीन में बदल सकते हैं।
- प्रोटीन का विकृतीकरण फोल्ड से अनफोल्डेड अवस्था में संक्रमण की एक प्रक्रिया है।
फोल्डेड और अनफोल्डेड प्रोटीन में क्या अंतर है?
मुड़ा हुआ प्रोटीन एक व्यवस्थित, गोलाकार प्रोटीन है जिसमें कसकर भरे हुए हाइड्रोफोबिक कोर होते हैं जबकि अनफोल्डेड प्रोटीन एक अव्यवस्थित, खुली संरचना होती है जिसमें शिथिल रूप से पैक की गई साइड चेन होती है। तो, यह मुड़ा हुआ और खुला प्रोटीन के बीच महत्वपूर्ण अंतर है। इसके अलावा, मुड़े हुए प्रोटीन जैविक रूप से सक्रिय होते हैं और सही ढंग से कार्य करते हैं, जबकि अनफोल्डेड प्रोटीन जैविक रूप से निष्क्रिय होते हैं और सही ढंग से कार्य नहीं करते हैं।
नीचे दिए गए इन्फोग्राफिक में फोल्ड और अनफोल्डेड प्रोटीन के बीच अंतर को स्पष्ट रूप से समझने के लिए दोनों प्रोटीनों की विस्तृत तुलना दिखाई गई है।
सारांश - फोल्ड बनाम अनफोल्डेड प्रोटीन
आम तौर पर, प्रोटीन को सही ढंग से कार्य करने के लिए विशिष्ट, स्थिर, त्रि-आयामी अनुरूपता में सही ढंग से मोड़ना चाहिए। अनफोल्डेड प्रोटीन जैविक रूप से निष्क्रिय होते हैं जबकि मुड़े हुए प्रोटीन जैविक रूप से सक्रिय होते हैं। मुड़े हुए प्रोटीन में एक 3D संरचना होती है जबकि अनफोल्डेड प्रोटीन अव्यवस्थित, खुली संरचनाएँ होती हैं जिनमें शिथिल रूप से पैक की गई साइड चेन होती हैं। इस प्रकार, यह मुड़ा हुआ और खुला प्रोटीन के बीच अंतर को सारांशित करता है।
