पॉलीमेरिक इम्युनोग्लोबुलिन रिसेप्टर

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पॉलीमेरिक Ig रिसेप्टर (pIgR) की संरचना।

पॉलीमेरिक इम्युनोग्लोबुलिन रिसेप्टर (pIgR) एक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन है जो मनुष्यों में PIGR जीन द्वारा एन्कोड किया जाता है।[1] यह एक Fc receptor है जो इम्युनोग्लोबुलिन A और इम्युनोग्लोबुलिन M (pIg) के घुलनशील पॉलीमेरिक आइसोफॉर्म और इम्यून कॉम्प्लेक्स के ट्रांससाइटोसिस को सुगम बनाता है। pIgR मुख्य रूप से जठरांत्र संबंधी मार्ग (gastrointestinal tract) की श्लेष्म सतहों (mucosal surfaces) के उपकला अस्तर (epithelial lining) पर स्थित होते हैं। रिसेप्टर की संरचना जटिल है, जिसमें पांच इम्युनोग्लोबुलिन-जैसे डोमेन, एक ट्रांसमेम्ब्रेन क्षेत्र और एक इंट्रासेल्युलर डोमेन शामिल हैं। pIgR की अभिव्यक्ति साइटोकिन्स, हार्मोन और रोगजनक उत्तेजनाओं के मजबूत विनियमन के अधीन है।

विकास (Evolution)

pIgR का अस्तित्व टेट्रापोड्स के बीच संरक्षित है। वास्तविक PIGR शुरुआती उभयचरों (amphibians) के साथ उभरा; दोहराव की घटना के परिणामस्वरूप आज का PIGR और FCAMR बना।[2]

टेलियोस्ट मछलियों में PIGR नामक जीन होते हैं, लेकिन वे संभवतः orthologous नहीं हैं, बल्कि टेट्रापोड TIGR के केवल समजात हैं, जो अभिसारी विकास (convergent evolution) के माध्यम से उभरे हैं।[2] इस समजात में स्तनधारियों के पांच के बजाय केवल दो Ig-जैसे डोमेन होते हैं, जिनमें से प्रत्येक स्तनधारी D1 और D4/D5 के समान है। यह J-चेन से नहीं जुड़ता है क्योंकि इन मछलियों में ऐसी कोई चीज नहीं होती है, लेकिन फिर भी यह मछली IgM और IgT के ट्रांससाइटोसिस की समान प्रक्रिया में कार्य करता है।

लैगोमोर्फ्स (खरगोश और खरहे) में स्तनधारियों के बाकी हिस्सों की तुलना में उनके PIGR जीन में उत्परिवर्तन की दर बहुत अधिक है। उनके पास IgA की कई प्रतियां भी होती हैं।[3]

संरचना

pIgR का उत्पादन अन्य के अलावा आंतों की उपकला कोशिकाओं (IECs) और ब्रोन्कियल उपकला कोशिकाओं द्वारा किया जाता है। pIgR टाइप I ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन के परिवार से संबंधित है। प्रोटीन के बाह्य कोशिकीय (extracellular) हिस्से में पांच विकासवादी रूप से संरक्षित इम्युनोग्लोबुलिन-जैसे डोमेन[4] और एक C-टर्मिनल पूंछ होती है, जिसमें वह स्थान शामिल है जहाँ स्रावी घटक (secretory component) उत्पन्न करने के लिए प्रोटीयोलाइटिक विदलन होता है। रिसेप्टर का काफी लंबा इंट्रासेल्युलर डोमेन, ट्रांसमेम्ब्रेन क्षेत्र के साथ, अत्यधिक संरक्षित संकेतों के पारगमन (transduction) के लिए जिम्मेदार है।

स्रावी घटक (Secretory component)

ट्रांससाइटोसिस के दौरान, pIgR का ectodomain हिस्सा, स्रावी घटक, pIg लिगैंड से जुड़ जाता है और बाद में पूरी तरह से कार्यशील स्रावित pIg बनाने के लिए लिगैंड के साथ अलग हो जाता है।[5]

कार्य

पॉलीमेरिक इम्युनोग्लोबुलिन रिसेप्टर घुलनशील डाइमेरिक IgA, पेंटामेरिक IgM और इम्यून कॉम्प्लेक्स को बेसोलैटरल से एपिकल म्यूकोसल उपकला कोशिका सतह तक ट्रांससाइटोसिस करने के लिए जिम्मेदार है। pIgR की पॉलीमेरिक इम्युनोग्लोबुलिन के प्रति मजबूत विशिष्टता है और यह मोनोमेरिक इम्युनोग्लोबुलिन के प्रति प्रतिक्रियाशील नहीं है।[6] लिगैंड की J-चेन अपने लिगैंड के साथ pIgR के बंधन के लिए जिम्मेदार है।

ट्रांससाइटोसिस (Transcytosis)

पॉलीमेरिक इम्युनोग्लोबुलिन को बेसोलैटरल से एपिकल साइड तक ले जाने की प्रक्रिया, जिसे ट्रांससाइटोसिस के रूप में जाना जाता है, कई अलग-अलग चरणों से बनी है। ट्रांससाइटोसिस की शुरुआत या तो पॉलीमेरिक Ig (डाइमेरिक IgA या पेंटामेरिक IgM)[7] के रिसेप्टर से जुड़ने या रिसेप्टर के Ser-664 अवशेष के फॉस्फोराइलेशन द्वारा होती है। मुक्त और pIg-बाउंड pIgR दोनों का आंतरिककरण (internalization) clathrin कोटिंग द्वारा मध्यस्थ होता है। आंतरिककृत रिसेप्टर को बेसोलैटरल शुरुआती एंडोसोम में ले जाया जाता है। pIgR को कोशिका के पार (ट्यूबुलो-वेसिकुलर डिब्बों के माध्यम से एपिकल रीसाइक्लिंग एंडोसोम तक) ले जाने का अगला चरण माइक्रोट्यूब्यूल्स पर निर्भर है। जब pIgR एपिकल झिल्ली तक पहुंचता है, तो प्रोटीयोलाइटिक विदलन या तो एक मुक्त स्रावी घटक या एक स्रावी घटक-pIg कॉम्प्लेक्स उत्पन्न करता है, जिसे एपिकल लुमेन में छोड़ दिया जाता है। विदलन रिसेप्टर के ट्रांसमेम्ब्रेन क्षेत्र और डोमेन 5 के जंक्शन पर होता है। एपिकल सतह पर जिम्मेदार प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम की पहचान नहीं की गई है, लेकिन यह एक serine protease हो सकता है।

आरेख एक म्यूकोसल उपकला कोशिका के बेसोलैटरल से एपिकल साइड तक डाइमेरिक IgA / मुक्त पॉलीमेरिक इम्युनोग्लोबुलिन रिसेप्टर के ट्रांससाइटोसिस की प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है।

इम्यून कॉम्प्लेक्स का उन्मूलन

pIgR एक एंटीजन (इम्यून कॉम्प्लेक्स (ICs)) से बंधे IgA को IgA के समान आत्मीयता के साथ पकड़ने और उन्हें एपिकल साइड तक ले जाने में सक्षम हैं। ICs एक एंटीबॉडी द्वारा एंटीजन को पकड़ने के परिणामस्वरूप बनते हैं। IgA ICs विदेशी आक्रमण के जवाब में श्लेष्म झिल्ली के भीतर बनते हैं।[8] श्लेष्म परतों के बेसोलैटरल पक्ष पर ICs का संचय हानिकारक प्रभाव डाल सकता है। गठन स्थलों से IgA ICs का ट्रांससाइटोसिस परिसंचारी एंटीजन को खत्म करने और उनके नकारात्मक प्रभावों को कम करने का एक महत्वपूर्ण तंत्र है।

विनियमन (Regulation)

साइटोकाइनेटिक विनियमन

pIgR की अभिव्यक्ति को प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स, जैसे IL-1, IL-4, TNF-α, और IFN-γ द्वारा महत्वपूर्ण रूप से विनियमित किया जाता है। विभिन्न साइटोकिन्स द्वारा ट्रांसक्रिप्शनल विनियमन समान मार्गों के माध्यम से आगे बढ़ता है, जिसमें NF-kB फीडबैक लूप शामिल है। IL-1 और TNF-α की उनके रिसेप्टर्स के साथ परस्पर क्रिया अंततः NF-kB के परमाणु स्थानांतरण के कारण PIGR जीन के ट्रांसक्रिप्शनल सक्रियण की ओर ले जाती है। NF-kB, pIgR mRNA संश्लेषण शुरू करने के लिए PIGR जीन के इंट्रोन 1 के साथ इंटरैक्ट करता है।[9]

NF-kB मार्ग के अलावा, ट्रांसक्रिप्शनल प्रेरण IFN-γ के जवाब में भी आगे बढ़ता है, जो pIgR की अभिव्यक्ति को बढ़ाता है।[9]

इसके अतिरिक्त, सामान्य विरोधी व्यवहार के बजाय, IL-4, pIgR ट्रांसक्रिप्शन को प्रेरित करने के लिए IFN-γ के साथ सहक्रियात्मक रूप से कार्य करता है। उनका संयोजन PIGR अभिव्यक्ति में एक अपग्रेडिंग प्रभाव प्रदर्शित करता है क्योंकि STAT6 एन्हांसर की उपस्थिति के कारण, जो IL-4 का मुख्य डाउनस्ट्रीम इफ़ेक्टर है, PIGR के इंट्रोन 1 में बाइंडिंग साइट है।[10]

हार्मोनल विनियमन

म्यूकोसल प्रजनन पथ में pIgRs का स्तर सेक्स हार्मोन की गतिविधि पर अत्यधिक निर्भर है और एस्ट्रस चक्र के चरणों के साथ सहसंबद्ध है। प्रोएस्ट्रस और एस्ट्रस चरणों में pIgR अभिव्यक्ति के शिखर एस्ट्रोजन की प्रमुख गतिविधि के कारण होते हैं, जो pIgR एगोनिस्ट के रूप में कार्य करता है। डायस्ट्रस के दौरान pIgR के निम्न स्तर प्रोजेस्टेरोन की डाउनरेगुलेटिंग गतिविधि से जुड़े होते हैं, जो इस चरण के दौरान चरम पर होता है और एस्ट्रोजन की गतिविधि को उलटने में सक्षम होता है।[11] एंड्रोजन पुरुष और महिला दोनों प्रजनन ऊतकों में pIgR अभिव्यक्ति के एगोनिस्ट हैं।

Pigr जीन के 5’-फ्लैंकिंग क्षेत्र में ग्लूकोकोर्टिकोइड्स (glucocorticoids) के लिए एक रिस्पॉन्स एलिमेंट होता है। हार्मोन का यह वर्ग आंतों की कोशिकाओं के pIgR के स्थिर mRNA अभिव्यक्ति स्तरों को बढ़ाता है।[10]

प्रोलैक्टिन (Prolactin), Jak-STAT पाथवे के माध्यम से IRF-1 के स्तर को बढ़ाता है। IRF-1 को pIgR अभिव्यक्ति का प्रत्यक्ष एगोनिस्ट (agonist) माना जाता है। इस संबंध को देखते हुए, यह माना जाता है कि प्रोलैक्टिन गर्भावस्था और स्तनपान के दौरान pIgR स्तरों का अप्रत्यक्ष रूप से अपरेगुलेशन (upregulation) करता है।[9]

रोगजनक उत्तेजना (Pathogenic stimulation)

IECs विभिन्न प्रकार के टोल-लाइक रिसेप्टर्स (TLRs) को व्यक्त करते हैं, जिनका सक्रियण अंततः संक्रमण के दौरान pIgR के अपरेगुलेशन की ओर ले जाता है।[9] pIgR विनियमन के सबसे प्रमुख मॉड्यूलेटर में TLR4 और TLR3 शामिल हैं, जो क्रमशः बैक्टीरियल लिपोपॉलीसेकेराइड (lipopolysaccharide) और वायरल dsRNA को पहचानते हैं। TLR4, अधिकांश TLRs की तरह, MyD88 एडेप्टर के माध्यम से सिग्नल को ट्रांसड्यूस करता है और NF-kB के माध्यम से कार्य निष्पादित करता है, जो जीन के इंट्रॉन 1 से जुड़कर pIgR की अभिव्यक्ति को उत्तेजित करता है। दूसरी ओर, TLR3, IRF-1 के माध्यम से विनियमन में शामिल होता है, जो एक्सॉन 1 से जुड़कर PIGR जीन के ट्रांसक्रिप्शन को बढ़ावा देने में सक्षम है।

इतिहास

पर ब्रांड्ज़ैग (Per Brandtzaeg) ने दिखाया कि स्रावी घटक (secretory component) एपिथेलियल कोशिकाओं पर पॉलीम्यूरिक इम्युनोग्लोबुलिन A और इम्युनोग्लोबुलिन M के लिए प्लाज्मा झिल्ली रिसेप्टर के रूप में कार्य करता है।[12] यह विरोधाभासी था, क्योंकि स्रावी घटक एक घुलनशील प्रोटीन है, जबकि प्लाज्मा झिल्ली रिसेप्टर्स ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन होते हैं। स्रावी घटक रिसेप्टर के रूप में कैसे काम कर सकता है, इसके लिए कई मॉडल प्रस्तावित किए गए थे, हालांकि इनमें से किसी भी मॉडल ने इस विरोधाभास को हल नहीं किया। कीथ मोस्टोव (Keith Mostov) और उनके सहयोगियों ने पाया कि स्रावी घटक एक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रीकर्सर, pIgR का एक प्रोटियोलिटिक खंड था, जिसके कारण उन्होंने वर्तमान में स्वीकृत मॉडल का प्रस्ताव रखा।

संदर्भ

  1. ↑ Entrez Gene: PIGR polymeric immunoglobulin receptor.
  2. ↑ 2.0 2.1 (November 2021). "Identification of the Fc-alpha/mu receptor in Xenopus provides insight into the emergence of the poly-Ig receptor (pIgR) and mucosal Ig transport". European Journal of Immunology. 51 (11) 2590–2606. doi:10.1002/eji.202149383.
  3. ↑ (2022). "Evolutionary analyses of polymeric immunoglobulin receptor (pIgR) in the mammals reveals an outstanding mutation rate in the lagomorphs". Frontiers in Immunology. 13. doi:10.3389/fimmu.2022.1009387.
  4. ↑ (March 1984). "The immunoglobulin superfamily takes shape". Nature. 308 (5954) 12–13. doi:10.1038/308012a0.
  5. ↑ (2013). "Kuby immunology". W.H. Freeman. ISBN 978-1-4292-1919-8.
  6. ↑ (May 1997). "The polymeric immunoglobulin receptor: structure and synthesis". Biochemical Society Transactions. 25 (2) 475–480. doi:10.1042/bst0250475.
  7. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Asano11
  8. ↑ (October 1991). "The polymeric immunoglobulin receptor (secretory component) mediates transport of immune complexes across epithelial cells: a local defense function for IgA". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88 (19) 8796–8800. doi:10.1073/pnas.88.19.8796.
  9. ↑ 9.0 9.1 9.2 9.3 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Kaetzel_2005
  10. ↑ 10.0 10.1 (November 2011). "Regulation of the polymeric immunoglobulin receptor and IgA transport: new advances in environmental factors that stimulate pIgR expression and its role in mucosal immunity". Mucosal Immunology. 4 (6) 598–602. doi:10.1038/mi.2011.37.
  11. ↑ (July 1995). "Regulation of polymeric immunoglobulin A receptor messenger ribonucleic acid expression in rodent uteri: effect of sex hormones". Endocrinology. 136 (7) 2836–2844. doi:10.1210/endo.136.7.7789308.
  12. ↑ (May 1981). "Transport models for secretory IgA and secretory IgM". Clinical and Experimental Immunology. 44 (2) 221–232.

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Polymeric immunoglobulin receptor” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Polymeric_immunoglobulin_receptor यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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