हमले के दौरान बिच्छू का जहर बदल जाता है

जहर की कार्रवाई का असामान्य आणविक मोड तय करता है

बिच्छू © मैक्स प्लैंक इंस्टिट्यूट फॉर बायोफिजिकल केमिस्ट्री / ZMNH
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जब एक बिच्छू अपने शिकार के शरीर में अपना जहर छोड़ता है, तो विष कोशिका झिल्ली में पोटेशियम चैनलों को बांधता है। नतीजतन, तंत्रिका या हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं से महत्वपूर्ण विद्युत संकेतों को दबा दिया जाता है और इस प्रकार अक्सर मृत्यु हो जाती है। अब वैज्ञानिकों ने पाया है कि विष और प्रभावित आयन चैनल दोनों इस यौगिक में संरचनात्मक परिवर्तन से गुजरते हैं। ये नए निष्कर्ष उच्च रक्तचाप और अन्य बीमारियों के लिए अधिक प्रभावी दवाएं विकसित करने में मदद कर सकते हैं, विशेष रूप से पोटेशियम चैनल डिसफंक्शन से संबंधित हैं।

हमारे शरीर की कोशिकाएँ झिल्लियों से घिरी होती हैं, जिनमें आयन चैनल एम्बेडेड होते हैं। ये विशेष प्रोटीन हैं जो कुछ आयनों को कोशिका झिल्ली को पार करने की अनुमति देते हैं। नतीजतन, एक विद्युत रासायनिक ढाल का निर्माण होता है, ताकि तंत्रिका या हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं से संकेतों को आगे बढ़ाया जा सके। उदाहरण के लिए, पोटेशियम चैनल, प्रोटीन हैं जो केवल पोटेशियम आयनों के लिए पारगम्य हैं। इसलिए, वे कई विषैले जानवरों के अत्यधिक विशिष्ट विषाक्त पदार्थों को लक्षित कर रहे हैं। ये विषाक्त पदार्थ पीड़ित के कोशिकाओं में पोटेशियम चैनलों के साथ बातचीत करते हैं, जिससे कि विद्युत संकेत अब संचारित नहीं होते हैं, जिससे अक्सर मृत्यु हो जाती है।

बिच्छू का विष पोटाशियम चैनलों को अवरुद्ध करता है

इस तरह की बातचीत को संरचनात्मक स्तर पर खराब तरीके से समझा जाता है, हालांकि एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी ने पहले ही आयन चैनल अनुसंधान में महत्वपूर्ण प्रगति की है। यही कारण है कि गौटिंगेन में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर बायोफिजिकल केमिस्ट्री के वैज्ञानिक, मार्सिले विश्वविद्यालय में हैम्बर्ग में इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूरल सिग्नल प्रोसेसिंग के शोधकर्ताओं और फ्रांसीसी सहयोगियों के साथ मिलकर कुछ नया लेकर आए: उन्होंने विशिष्ट लोगों के साथ चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (सॉलिड-स्टेट एनएमआर) के तरीकों को संयुक्त किया। प्रोटीन संश्लेषण के तरीकों और उत्तरी अफ्रीकी बिच्छू एंड्रोक्टोनस mauretanicus mauretanicus के जहर के उदाहरण का उपयोग करके जांच की गई कि बैक्टीरिया पोटेशियम चैनल परमाणु स्तर पर एक विष के साथ कैसे बातचीत करते हैं।

"जहर" चैनल प्रोटीन के इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल लक्षण वर्णन के बाद, शोधकर्ताओं ने स्पिन-लेबल वाले प्रोटीन तैयार किए और फिर दो आयामी ठोस-राज्य एनएमआर का उपयोग करके इनकी जांच की। ऐसे प्रोटीन के कार्बन और नाइट्रोजन परमाणुओं में आंतरिक चुंबकीय क्षण (स्पिन) होता है, जो एनएमआर में संकेत को बढ़ाने का कार्य करता है। शोधकर्ताओं ने तब चैनल पर टॉक्सिन के संपर्क में आने से पहले और बाद में स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटा की तुलना की।

इससे पता चला कि जहर चैनल के बहुत विशिष्ट हिस्से - छिद्र क्षेत्र में बांधता है - और इसकी संरचना को बदलता है। लेकिन विष के एनएमआर संकेत भी बदल गए थे। इससे पता चलता है कि यह तभी प्रभावी है जब यह आयन चैनल के किसी विशेष अमीनो एसिड अनुक्रम को पहचानता है। बाध्यकारी भागीदारों की आंतरिक लचीलापन भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है: अणुओं की मजबूत बातचीत के लिए, दोनों भागीदारों को स्पष्ट रूप से अपनी संरचना को बदलने में सक्षम होना चाहिए। प्रदर्शन

लागू नए स्पेक्ट्रोस्कोपिक तरीके पोटेशियम चैनलों के फार्माकोलॉजी और शरीर विज्ञान की समझ में एक महत्वपूर्ण योगदान देते हैं और अधिक प्रभावी और अधिक विशिष्ट दवाओं का उत्पादन करने में मदद कर सकते हैं।

(MPG, 13.04.2006 - AHE)