প্যারাক্রাইন সংকেত প্রেরণ

প্যারাক্রাইন সংকেত প্রেরণ (Paracrine signaling) হল কোষীয় জীববিজ্ঞানে কোষ সংকেত প্রেরণের একটি রূপ, এক ধরনের কোষীয় যোগাযোগ যেখানে একটি কোষ সংলগ্ন কোষগুলিতে পরিবর্তন সূচিত করার জন্য একটি সংকেত উৎপন্ন করে, সেই কোষগুলির আচরণ পরিবর্তন করে। প্যারাক্রাইন ফ্যাক্টর নামে পরিচিত সংকেতবাহী অণুগুলি অপেক্ষাকৃত স্বল্প দূরত্বে (স্থানীয় ক্রিয়া) বিচ্ছুরিত হয়, যা অন্তঃস্রাবী ফ্যাক্টর দ্বারা কোষ সংকেত প্রেরণের বিপরীত, হরমোনগুলি সংবহন তন্ত্রের মাধ্যমে উল্লেখযোগ্যভাবে দীর্ঘ দূরত্ব অতিক্রম করে; জাক্সটাক্রাইন মিথস্ক্রিয়া; এবং অটোক্রাইন সংকেত প্রেরণ। প্যারাক্রাইন ফ্যাক্টর উৎপাদনকারী কোষগুলি সেগুলিকে অবিলম্বে বহিঃকোষীয় পরিবেশে নিঃসরণ করে। ফ্যাক্টরগুলি তারপর কাছাকাছি কোষগুলিতে ভ্রমণ করে যেখানে প্রাপ্ত ফ্যাক্টরের গ্রেডিয়েন্ট ফলাফল নির্ধারণ করে। যাইহোক, প্যারাক্রাইন ফ্যাক্টরগুলি কত দূরত্বে ভ্রমণ করতে পারে তা নিশ্চিত নয়।

যদিও প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন প্ররোচিত কোষগুলিতে বিচিত্র ধরনের প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে, অধিকাংশ প্যারাক্রাইন ফ্যাক্টর রিসেপ্টর এবং পথগুলির একটি অপেক্ষাকৃত স্ট্রিমলাইন সেট ব্যবহার করে। প্রকৃতপক্ষে, শরীরের বিভিন্ন অঙ্গ - এমনকি বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যেও - পার্থক্যমূলক বিকাশে প্যারাক্রাইন ফ্যাক্টরের অনুরূপ সেট ব্যবহার করার জন্য পরিচিত। অত্যন্ত সংরক্ষিত রিসেপ্টর এবং পথগুলিকে অনুরূপ কাঠামোর ভিত্তিতে চারটি প্রধান পরিবারে সংগঠিত করা যেতে পারে: ফাইব্রোব্লাস্ট গ্রোথ ফ্যাক্টর (FGF) পরিবার, হেজহগ পরিবার, উইন্ট পরিবার, এবং TGF-β সুপারফ্যামিলি। একটি প্যারাক্রাইন ফ্যাক্টরের তার নিজস্ব রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হওয়া সংকেত ট্রান্সডাকশন ক্যাসকেড শুরু করে, বিভিন্ন প্রতিক্রিয়া প্রকাশ করে।

প্যারাক্রাইন ফ্যাক্টরগুলি যোগ্য প্রতিক্রিয়াকারীকে প্ররোচিত করে
প্যারাক্রাইন ফ্যাক্টরগুলির জন্য গ্রহণকারী কোষে সফলভাবে একটি প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করার জন্য, সেই কোষের অবশ্যই কোষ ঝিল্লিতে সংকেত গ্রহণের জন্য উপযুক্ত রিসেপ্টর থাকতে হবে, যাকে যোগ্য হওয়াও বলা হয়। অতিরিক্তভাবে, প্রতিক্রিয়াশীল কোষটির যান্ত্রিকভাবে প্ররোচিত হওয়ার ক্ষমতাও থাকতে হবে।

ফাইব্রোব্লাস্ট গ্রোথ ফ্যাক্টর (FGF) পরিবার
যদিও প্যারাক্রাইন ফ্যাক্টরগুলির FGF পরিবারের ক্রিয়ার একটি বিস্তৃত পরিসর রয়েছে, প্রধান অনুসন্ধানগুলি এই ধারণাটিকে সমর্থন করে যে তারা প্রাথমিকভাবে প্রসারণ এবং পার্থক্যকরণকে উদ্দীপিত করে। বহুবিধ কার্যাবলী পূরণ করার জন্য, FGF গুলি বিকল্পভাবে স্প্লাইসড হতে পারে বা এমনকি শত শত ভিন্ন FGF আইসোফর্ম তৈরি করতে ভিন্ন ভিন্ন ইনিশিয়েশন কোডন থাকতে পারে।

FGF রিসেপ্টরগুলির (FGFR) সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কার্যাবলীর মধ্যে একটি হল অঙ্গ বিকাশে। এই সংকেতায়নে রিসেপ্টরের নয়টি ভিন্ন বিকল্প স্প্লাইসড আইসোফর্ম জড়িত। Fgf8 এবং Fgf10 হল অঙ্গ বিকাশে দুটি গুরুত্বপূর্ণ খেলোয়াড়। ইঁদুরের সামনের অঙ্গ সূচনা এবং অঙ্গ বৃদ্ধিতে, অক্ষীয় (দৈর্ঘ্য বরাবর) সূচনা মধ্যবর্তী মেসোডার্ম থেকে Tbx5 উৎপাদন করে, যা পরবর্তীতে একই মেসোডার্মকে সংকেত দেয় Fgf10 উৎপাদন করতে। Fgf10 তারপর এক্টোডার্মকে Fgf8 এর উৎপাদন শুরু করতে সংকেত দেয়, যা Fgf10 এর উৎপাদনকেও উদ্দীপিত করে। Fgf10 এর বিলোপ অঙ্গবিহীন ইঁদুরের জন্ম দেয়।

অতিরিক্তভাবে, Fgf এর প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন মুরগির চোখের বিকাশে অপরিহার্য। fgf8 এমআরএনএ এমনটিতে স্থানীয়কৃত হয়ে যায় যা অপটিক কাপের স্নায়বিক রেটিনায় পার্থক্য লাভ করে। এই কোষগুলি বাইরের এক্টোডার্ম কোষগুলির সংস্পর্শে থাকে, যা শেষ পর্যন্ত লেন্স হয়ে উঠবে।

কিছু FGFR জিন নকআউট করার পর ইঁদুরের ফেনোটাইপ এবং বেঁচে থাকা:

রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ (RTK) পথ
ফাইব্রোব্লাস্ট গ্রোথ ফ্যাক্টরগুলির মাধ্যমে প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন রিসেপ্টর টাইরোসিন পথ ব্যবহার করে। এই সংকেত পথটি ড্রোসোফিলা চোখ এবং মানুষের ক্যান্সার ব্যবহার করে অত্যন্ত অধ্যয়ন করা হয়েছে।

FGF এর সাথে FGFR এর আবদ্ধ হওয়া ফসফোরাইলেট করে নিষ্ক্রিয় কাইনেজ এবং RTK পথকে সক্রিয় করে। এই পথটি কোষ ঝিল্লির পৃষ্ঠে শুরু হয়, যেখানে একটি লিগ্যান্ড তার নির্দিষ্ট রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয়। RTK এর সাথে আবদ্ধ হওয়া লিগ্যান্ডগুলির মধ্যে রয়েছে ফাইব্রোব্লাস্ট গ্রোথ ফ্যাক্টর, এপিডার্মাল গ্রোথ ফ্যাক্টর, প্লেটলেট-ডেরাইভড গ্রোথ ফ্যাক্টর, এবং স্টেম সেল ফ্যাক্টর। এটি ট্রান্সমেমব্রেন রিসেপ্টরকে অন্য RTK রিসেপ্টরের সাথে ডাইমারাইজ করে, যা অটোফসফোরাইলেশন এবং পরবর্তী কনফর্মেশনাল পরিবর্তন ঘটায় হোমোডাইমারাইজড রিসেপ্টরের। এই কনফর্মেশনাল পরিবর্তন টাইরোসিন অবশিষ্টাংশে প্রতিটি RTK এর সুপ্ত কাইনেজকে সক্রিয় করে। এই কারণে যে রিসেপ্টরটি বহির্কোষীয় পরিবেশ থেকে ঝিল্লি জুড়ে, লিপিড দ্বিস্তরের মধ্য দিয়ে, এবং সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করে, রিসেপ্টরের সাথে লিগ্যান্ডের আবদ্ধ হওয়াও রিসেপ্টরের সাইটোপ্লাজমিক ডোমেনের ট্রান্স ফসফোরাইলেশন ঘটায়।

একটি অ্যাডাপ্টার প্রোটিন (যেমন SOS) রিসেপ্টরে ফসফোরিলেটেড টাইরোসিনকে স্বীকৃতি দেয়। এই প্রোটিনটি একটি সেতু হিসাবে কাজ করে যা RTK কে একটি মধ্যবর্তী প্রোটিনের (যেমন GNRP) সাথে সংযুক্ত করে, ইন্ট্রাসেলুলার সংকেত ক্যাসকেড শুরু করে। পালাক্রমে, মধ্যবর্তী প্রোটিনটি GDP-বাউন্ড Ras কে সক্রিয় GTP-বাউন্ড Ras এ উদ্দীপিত করে। GAP শেষ পর্যন্ত Ras কে তার নিষ্ক্রিয় অবস্থায় ফেরত দেয়। Ras এর সক্রিয়করণের Ras এর ডাউনস্ট্রিমে তিনটি সংকেত পথ শুরু করার সম্ভাবনা রয়েছে: Ras→Raf→MAP কাইনেজ পথ, PI3 কাইনেজ পথ, এবং Ral পথ। প্রতিটি পথ ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরগুলির সক্রিয়করণের দিকে নিয়ে যায় যা জিন অভিব্যক্তি পরিবর্তন করতে নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করে।

RTK রিসেপ্টর এবং ক্যান্সার
নিকটবর্তী কোষগুলির মধ্যে গ্রোথ ফ্যাক্টরের প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন কার্সিনোজেনেসিসকে বাড়িয়ে তুলতে দেখানো হয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, একটি একক RTK এর মিউট্যান্ট ফর্ম খুব ভিন্ন ধরনের ক্যান্সারে একটি কার্যকরী ভূমিকা পালন করতে পারে। Kit প্রোটো-অনকোজিন একটি টাইরোসিন কাইনেজ রিসেপ্টরকে এনকোড করে যার লিগ্যান্ড হল একটি প্যারাক্রাইন প্রোটিন যাকে স্টেম সেল ফ্যাক্টর (SCF) বলা হয়, যা হেমাটোপোইসিসে (রক্তে কোষ গঠন) গুরুত্বপূর্ণ। Kit রিসেপ্টর এবং সম্পর্কিত টাইরোসিন কাইনেজ রিসেপ্টর আসলে নিষেধাজ্ঞামূলক এবং কার্যকরভাবে রিসেপ্টর ফায়ারিং দমন করে। Kit রিসেপ্টরের মিউট্যান্ট ফর্মগুলি, যা লিগ্যান্ড-স্বাধীন ফ্যাশনে গঠনমূলকভাবে ফায়ার করে, ক্যান্সারজনিত ম্যালিগন্যান্সির একটি বিচিত্র অ্যারে পাওয়া যায়।

RTK পথ এবং ক্যান্সার
থাইরয়েড ক্যান্সার নিয়ে গবেষণা এই তত্ত্বটি স্পষ্ট করেছে যে প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন টিউমার মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট তৈরি করতে সাহায্য করতে পারে। কেমোকাইন ট্রান্সক্রিপশন আপ-রেগুলেটেড হয় যখন Ras GTP-বাউন্ড অবস্থায় থাকে। কেমোকাইনগুলি তখন কোষ থেকে মুক্ত হয়, অন্য নিকটবর্তী কোষের সাথে আবদ্ধ হতে মুক্ত। প্রতিবেশী কোষগুলির মধ্যে প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন এই ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপ তৈরি করে। এইভাবে, আপ-রেগুলেটেড প্রোটিনগুলির গঠনমূলক ট্রান্সক্রিপশন টিউমার সৃষ্টির জন্য আদর্শ পরিবেশ গঠন করে। কার্যকরভাবে, RTK রিসেপ্টরগুলিতে লিগ্যান্ডের একাধিক আবদ্ধকরণ Ras-Raf-MAPK পথকে অতিরিক্ত উদ্দীপিত করে, যা কোষগুলির অতিরিক্ত প্রকাশিত মাইটোজেনিক এবং আক্রমণাত্মক ক্ষমতাকে অতিরিক্ত উদ্দীপিত করে।

JAK-STAT পথ
RTK পথ ছাড়াও, ফাইব্রোব্লাস্ট গ্রোথ ফ্যাক্টরগুলি JAK-STAT সংকেত পথকেও সক্রিয় করতে পারে। গঠনগতভাবে যুক্ত টাইরোসিন কাইনেজ ডোমেন বহন করার পরিবর্তে, Jak-STAT রিসেপ্টরগুলি Jak (জানাস কাইনেজ) শ্রেণীর টাইরোসিন কাইনেজের সাথে ননকোভ্যালেন্ট কমপ্লেক্স গঠন করে। এই রিসেপ্টরগুলি এরিথ্রোপোয়েটিনের জন্য আবদ্ধ হয় (এরিথ্রোপোয়েসিসের জন্য গুরুত্বপূর্ণ), থ্রম্বোপোয়েটিনের জন্য (প্লেটলেট গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ), এবং ইন্টারফেরনের জন্য (প্রতিরক্ষা কোষের কার্যকারিতা মধ্যস্থতায় গুরুত্বপূর্ণ)।

লিগ্যান্ড বাইন্ডিং অনুসরণ করে সাইটোকাইন রিসেপ্টরগুলির ডাইমারাইজেশনের পরে, JAK গুলি একে অপরকে ট্রান্সফসফোরিলেট করে। ফলে সৃষ্ট ফসফোটাইরোসিনগুলি STAT প্রোটিনগুলিকে আকর্ষণ করে। STAT প্রোটিনগুলি ডাইমারাইজ করে এবং ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর হিসাবে কাজ করতে নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করে জিন অভিব্যক্তি পরিবর্তন করে। বিশেষ করে, STAT গুলি সেই জিনগুলিকে ট্রান্সক্রিপ্ট করে যা কোষের প্রসারণ এবং বেঁচে থাকায় সাহায্য করে - যেমন myc.

কিছু JAK বা STAT জিন নকআউট করার পর ইঁদুরের ফেনোটাইপ এবং বেঁচে থাকা:

অস্বাভাবিক JAK-STAT পথ এবং হাড়ের মিউটেশন
JAK-STAT সংকেত পথটি অঙ্গের বিকাশে সহায়ক, বিশেষ করে সাইটোকাইনের প্যারাক্রাইন সংকেতায়নের মাধ্যমে হাড়ের বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণের ক্ষমতায়। যাইহোক, এই পথে মিউটেশনগুলি বামনত্বের গুরুতর রূপগুলির সাথে জড়িত: থানাটোফোরিক ডিসপ্লাসিয়া (মারাত্মক) এবং অ্যাকন্ড্রোপ্লাসিক বামনত্ব (বাঁচে)। এটি একটি Fgf জিনের মিউটেশনের কারণে, যা Stat1 ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরের একটি অকাল এবং গঠনমূলক সক্রিয়করণ ঘটায়। কন্ড্রোসাইট কোষ বিভাজন অকালে শেষ হয়ে যায়, যার ফলে মারাত্মক বামনত্ব হয়। পাঁজর এবং অঙ্গের হাড়ের বৃদ্ধি প্লেট কোষগুলি ট্রান্সক্রিপ্ট হয় না। এইভাবে, পাঁজরের খাঁচা প্রসারিত করতে অক্ষমতা নবজাতকের শ্বাস-প্রশ্বাস প্রতিরোধ করে।

JAK-STAT পথ এবং ক্যান্সার
JAK-STAT পথের মাধ্যমে প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন নিয়ে গবেষণা ওভারিয়ান এপিথেলিয়াল কোষগুলির আক্রমণাত্মক আচরণ সক্রিয় করার ক্ষমতা প্রকাশ করেছে। এই এপিথেলিয়াল থেকে মেসেনকাইমাল রূপান্তর মেটাস্ট্যাসিসে অত্যন্ত স্পষ্ট। JAK-STAT পথের মাধ্যমে প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন স্থির এপিথেলিয়াল কোষ থেকে মোবাইল মেসেনকাইমাল কোষে রূপান্তরের জন্য প্রয়োজনীয়, যা আশেপাশের টিস্যু আক্রমণ করতে সক্ষম। শুধুমাত্র JAK-STAT পথ মাইগ্রেটরি কোষগুলিকে প্ররোচিত করতে পাওয়া গেছে।

হেজহগ পরিবার 
হেজহগ প্রোটিন পরিবার কোষ প্রকারের প্রেরণা, টিস্যু সীমানা এবং প্যাটার্নিং তৈরিতে জড়িত এবং সমস্ত দ্বিপাক্ষিক জীবের মধ্যে পাওয়া যায়। হেজহগ প্রোটিনগুলি প্রথম ড্রোসোফিলায় আবিষ্কৃত এবং অধ্যয়ন করা হয়েছিল। হেজহগ প্রোটিনগুলি ফলের মাছির অঙ্গ এবং দেহ পরিকল্পনার প্রতিষ্ঠার জন্য মূল সংকেত উৎপাদন করে পাশাপাশি প্রাপ্তবয়স্ক টিস্যুগুলির হোমিওস্ট্যাসিসে জড়িত, যা শেষ ভ্রূণ বিকাশে এবং রূপান্তরে জড়িত। অন্তত তিনটি "ড্রোসোফিলা" হেজহগ হোমোলগ ভার্টিব্রেটে পাওয়া গেছে: সোনিক হেজহগ, ডেজার্ট হেজহগ, এবং ইন্ডিয়ান হেজহগ। সোনিক হেজহগ (SHH) কশেরুকা বিকাশে বিভিন্ন ভূমিকা পালন করে, কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র, অঙ্গ, এবং সোমাইটের মেরুত্ব সংকেতায়ন এবং নিয়ন্ত্রণ করে। ডেজার্ট হেজহগ (DHH) সার্টলি কোষে প্রকাশিত হয় শুক্রাণু উৎপাদনে জড়িত। ইন্ডিয়ান হেজহগ (IHH) অন্ত্র এবং তরুণাস্থিতে প্রকাশিত হয়, প্রসবোত্তর হাড়ের বৃদ্ধিতে গুরুত্বপূর্ণ।

হেজহগ সংকেত পথ 

হেজহগ প্রোটিন পরিবারের সদস্যরা একটি ট্রান্সমেমব্রেন "প্যাচড" রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয়ে কাজ করে, যা "স্মুথেনড" প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ থাকে, যার মাধ্যমে হেজহগ সংকেত ট্রান্সডিউস করা যেতে পারে। হেজহগের অনুপস্থিতিতে, প্যাচড রিসেপ্টর স্মুথেনড ক্রিয়াকে বাধা দেয়। স্মুথেনডকে বাধা দেওয়ার ফলে কিউবিটাস ইন্টারাপ্টাস (Ci), ফিউজড, এবং Cos প্রোটিন কমপ্লেক্সটি মাইক্রোটিউবিউলগুলিতে সংযুক্ত থাকা অবিচ্ছিন্ন থাকে। এই কনফর্মেশনে, Ci প্রোটিনটি ক্লিভ করা হয় যাতে প্রোটিনের একটি অংশ নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করতে এবং একটি ট্রান্সক্রিপশনাল রিপ্রেসর হিসাবে কাজ করতে পারে। হেজহগের উপস্থিতিতে, প্যাচড আর স্মুথেনডকে বাধা দেয় না। তারপর সক্রিয় স্মুথেনড প্রোটিন PKA এবং স্লিম্বকে বাধা দিতে সক্ষম হয়, যাতে Ci প্রোটিন ক্লিভ হয় না। এই অবিচ্ছিন্ন Ci প্রোটিনটি নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করতে পারে, CPB প্রোটিনের সাথে যুক্ত হতে পারে এবং একটি ট্রান্সক্রিপশনাল অ্যাক্টিভেটর হিসাবে কাজ করতে পারে, হেজহগ-প্রতিক্রিয়াশীল জিনগুলির প্রকাশকে প্ররোচিত করে।

হেজহগ সংকেত পথ এবং ক্যান্সার 
হেজহগ সংকেত পথটি বেশিরভাগ প্রাণীর স্বাভাবিক বিকাশের সময় সঠিক টিস্যু প্যাটার্নিং এবং অভিযোজনের জন্য সমালোচনামূলক। হেজহগ প্রোটিনগুলি নির্দিষ্ট কোষে কোষ প্রসারণ এবং অন্যদের মধ্যে পার্থক্যকরণকে প্ররোচিত করে। হেজহগ পথের অস্বাভাবিক সক্রিয়করণ বিভিন্ন ধরনের ক্যান্সারের সাথে জড়িত, বিশেষ করে বেসাল সেল কার্সিনোমা। সংকেত পথে মিউটেশনের কারণে এই হেজহগ প্রোটিনগুলির অনিয়ন্ত্রিত সক্রিয়করণ হতে পারে, যা হবে লিগ্যান্ড স্বাধীন, বা এমন একটি মিউটেশন যা হেজহগ প্রোটিনের অতিরিক্ত প্রকাশ ঘটায়, যা লিগ্যান্ড নির্ভর হবে। উপরন্তু, প্রোস্টেট ক্যান্সার টিউমারের অগ্রগতির জন্য অ্যান্ড্রোজেন বঞ্চনা থেরাপির পরে থেরাপি-প্ররোচিত হেজহগ পথ সক্রিয়করণ প্রয়োজনীয় বলে দেখানো হয়েছে। হেজহগ সংকেত পথ এবং মানুষের ক্যান্সারের মধ্যে এই সংযোগটি এই ধরনের ক্যান্সারের চিকিৎসার জন্য থেরাপিউটিক হস্তক্ষেপের সম্ভাবনা প্রদান করতে পারে। হেজহগ সংকেত পথটি স্টেম-কোষের জনসংখ্যার স্বাভাবিক নিয়ন্ত্রণেও জড়িত, এবং ক্ষতিগ্রস্ত অঙ্গগুলির স্বাভাবিক বৃদ্ধি এবং পুনর্জন্মের জন্য প্রয়োজনীয়। এটি হেজহগ পথের মাধ্যমে টিউমার গঠনের আরেকটি সম্ভাব্য রুট প্রদান করতে পারে।

উইন্ট পরিবার 

উইন্ট প্রোটিন পরিবারে প্রচুর সংখ্যক সিস্টেইন-সমৃদ্ধ গ্লাইকোপ্রোটিন অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। উইন্ট প্রোটিনগুলি তিনটি ভিন্ন পথের মাধ্যমে সংকেত ট্রান্সডাকশন ক্যাসকেড সক্রিয় করে, ক্যানোনিকাল উইন্ট পথ, ননক্যানোনিকাল প্ল্যানার সেল পোলারিটি (PCP) পথ, এবং ননক্যানোনিকাল উইন্ট/Ca2+ পথ। উইন্ট প্রোটিনগুলি একটি বিস্তৃত পরিসরের বিকাশমূলক প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে বলে মনে হয় এবং স্পিন্ডল অভিযোজন, কোষ মেরুত্ব, ক্যাডহেরিন মধ্যস্থিত সংসক্তি, এবং বিভিন্ন জীবের ভ্রূণের প্রাথমিক বিকাশের নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয় বলে দেখা গেছে। বর্তমান গবেষণা নির্দেশ করেছে যে উইন্ট সংকেতায়নের ডিরেগুলেশন টিউমার গঠনে ভূমিকা পালন করে, কারণ কোষীয় স্তরে, উইন্ট প্রোটিনগুলি প্রায়শই কোষ বিভাজন, কোষ আকৃতি, কোষ গতিশীলতা, এবং কোষের ভাগ্য নিয়ন্ত্রণ করে।

ক্যানোনিকাল উইন্ট সংকেত পথ 

ক্যানোনিকাল পথে, উইন্ট প্রোটিনগুলি ফ্রিজল্ড পরিবারের প্রোটিনের ট্রান্সমেমব্রেন রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয়। উইন্টের সাথে একটি ফ্রিজল্ড প্রোটিনের আবদ্ধ হওয়া ডিশেভেলড প্রোটিনকে সক্রিয় করে। তার সক্রিয় অবস্থায় ডিশেভেলড প্রোটিন গ্লাইকোজেন সিনথেজ কাইনেজ 3 (GSK3) এনজাইমের ক্রিয়াকে বাধা দেয়। সাধারণত সক্রিয় GSK3 β-ক্যাটেনিনের APC প্রোটিন থেকে বিচ্ছিন্নতা প্রতিরোধ করে, যার ফলে β-ক্যাটেনিন অবক্ষয় ঘটে। এইভাবে বাধাপ্রাপ্ত GSK3, β-ক্যাটেনিনকে APC থেকে বিচ্ছিন্ন হতে, জমা হতে এবং নিউক্লিয়াসে ভ্রমণ করতে দেয়। নিউক্লিয়াসে β-ক্যাটেনিন Lef/Tcf ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরের সাথে যুক্ত হয়, যা ইতিমধ্যেই DNA তে একটি রিপ্রেসর হিসাবে কাজ করছে, এটি যে জিনগুলির সাথে আবদ্ধ হয় তাদের ট্রান্সক্রিপশন বাধা দিচ্ছে। β-ক্যাটেনিনের সাথে Lef/Tcf এর আবদ্ধ হওয়া একটি ট্রান্সক্রিপশন অ্যাক্টিভেটর হিসাবে কাজ করে, উইন্ট-প্রতিক্রিয়াশীল জিনগুলির ট্রান্সক্রিপশন সক্রিয় করে।

ননক্যানোনিকাল উইন্ট সংকেত পথ 
ননক্যানোনিকাল উইন্ট পথগুলি উইন্টের জন্য একটি সংকেত ট্রান্সডাকশন পথ প্রদান করে যা β-ক্যাটেনিন জড়িত করে না। ননক্যানোনিকাল পথগুলিতে, উইন্ট অ্যাক্টিন এবং মাইক্রোটিউবুলার সাইটোস্কেলিটনের পাশাপাশি জিন ট্রান্সক্রিপশনকে প্রভাবিত করে।

ননক্যানোনিকাল প্ল্যানার সেল পোলারিটি (PCP) পথ 

ননক্যানোনিকাল PCP পথ কোষ আকৃতি, বিভাজন, এবং গতিশীলতা নিয়ন্ত্রণ করে। আবার উইন্ট প্রোটিনগুলি ফ্রিজল্ডের সাথে আবদ্ধ করে এবং সক্রিয় করে যাতে ফ্রিজল্ড একটি ডিশেভেলড প্রোটিনকে সক্রিয় করে যা একটি প্রিকল প্রোটিন এবং ট্রান্সমেমব্রেন স্টবম প্রোটিনের মাধ্যমে প্লাজমা ঝিল্লির সাথে সংযুক্ত থাকে। সক্রিয় ডিশেভেলড রোহোএ জিটিপেজকে ডিশেভেলড অ্যাসোসিয়েটেড অ্যাক্টিভেটর অফ মরফোজেনেসিস 1 (Daam1) এবং র্যাক প্রোটিনের মাধ্যমে সক্রিয় করে। সক্রিয় RhoA ROH-অ্যাসোসিয়েটেড কাইনেজ (ROCK) কে সক্রিয় করে এবং সরাসরি জিন ট্রান্সক্রিপশনকে প্রভাবিত করে সাইটোস্কেলিটন পরিবর্তন ঘটাতে সক্ষম। সক্রিয় Rac সরাসরি সাইটোস্কেলিটন পরিবর্তন ঘটাতে পারে এবং JNK এর সক্রিয়করণের মাধ্যমে জিন ট্রান্সক্রিপশনকে প্রভাবিত করতে পারে।

ননক্যানোনিকাল উইন্ট/Ca2+ পথ

ননক্যানোনিকাল উইন্ট/Ca2+ পথটি ইন্ট্রাসেলুলার ক্যালসিয়ামের মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে। আবার উইন্ট ফ্রিজল্ডের সাথে আবদ্ধ করে এবং সক্রিয় করে। এই ক্ষেত্রে তবে সক্রিয় ফ্রিজল্ড একটি যুগ্ম G-প্রোটিনকে একটি ফসফোলিপেজ (PLC) সক্রিয় করে তোলে, যা PIP2 কে DAG এবং IP3 এ বিভক্ত করার সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। IP3 তারপর এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলামে একটি রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হতে পারে ইন্ট্রাসেলুলার ক্যালসিয়াম স্টোর মুক্ত করতে, ক্যালসিয়াম-নির্ভর জিন অভিব্যক্তিকে প্ররোচিত করতে।

উইন্ট সংকেত পথ এবং ক্যান্সার 
উইন্ট সংকেত পথগুলি স্বাভাবিক বিকাশ এবং ভ্রূণ বিকাশের সময় কোষ-কোষ সংকেতায়নের জন্য সমালোচনামূলক এবং প্রাপ্তবয়স্ক টিস্যুর রক্ষণাবেক্ষণের জন্য প্রয়োজনীয়, তাই এটা বোঝা কঠিন নয় কেন উইন্ট সংকেত পথে ব্যাঘাত মানুষের অধঃপতন রোগ এবং ক্যান্সারকে উৎসাহিত করতে পারে।

উইন্ট সংকেত পথগুলি জটিল, অনেকগুলি ভিন্ন উপাদান জড়িত, এবং তাই এগুলির অস্বাভাবিক নিয়ন্ত্রণের জন্য অনেকগুলি লক্ষ্য রয়েছে। মিউটেশন যা উইন্ট সংকেত পথের গঠনমূলক সক্রিয়করণের দিকে নিয়ে যায় তা টিউমার গঠন এবং ক্যান্সারের দিকে নিয়ে যায়। উইন্ট সংকেত পথের অস্বাভাবিক সক্রিয়করণ কোষ বিভাজন বৃদ্ধি করতে পারে। বর্তমান গবেষণা উইন্ট সংকেতায়নের ক্রিয়ার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে স্টেম কোষের পছন্দকে প্রসারিত এবং আত্ম-নবায়নের নিয়ন্ত্রণে। ক্যান্সারে উইন্ট সংকেতায়নের সম্ভাব্য নিয়ন্ত্রণ এবং রক্ষণাবেক্ষণে উইন্ট সংকেতায়নের এই ক্রিয়া, অস্বাভাবিক উইন্ট সংকেতায়ন প্রদর্শনকারী ক্যান্সারে একটি সম্ভাব্য চিকিৎসা প্রদান করতে পারে।

টিজিএফ-β সুপারফ্যামিলি 
"টিজিএফ" (ট্রান্সফরমিং গ্রোথ ফ্যাক্টর) হল প্রোটিনের একটি পরিবার যা 33টি সদস্য অন্তর্ভুক্ত করে যা ডাইমারিক, নিঃসৃত পলিপেপটাইড]] এনকোড করে যা বিকাশ নিয়ন্ত্রণ করে। অনেক বিকাশমূলক প্রক্রিয়া এর নিয়ন্ত্রণে রয়েছে যার মধ্যে রয়েছে গ্যাস্ট্রুলেশন, শরীরের অক্ষ প্রতিসাম্য, অঙ্গ মরফোজেনেসিস, এবং প্রাপ্তবয়স্কদের টিস্যু হোমিওস্ট্যাসিস। সমস্ত টিজিএফ-β লিগ্যান্ডগুলি টাইপ I বা টাইপ II রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয়, হেটেরোটেট্রামিক কমপ্লেক্স তৈরি করে।

টিজিএফ-β পথ 
টিজিএফ-β পথ বিকাশমান ভ্রূণ এবং প্রাপ্তবয়স্ক জীবের অনেক কোষীয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে, যার মধ্যে রয়েছে কোষ বৃদ্ধি, পার্থক্যকরণ, অ্যাপোপটোসিস, এবং হোমিওস্ট্যাসিস। মানুষের এবং অন্যান্য স্তন্যপায়ী প্রাণীতে পাঁচ ধরনের টাইপ II রিসেপ্টর এবং সাত ধরনের টাইপ I রিসেপ্টর রয়েছে। এই রিসেপ্টরগুলিকে "দ্বৈত-নির্দিষ্টতা কাইনেজ" বলা হয় কারণ তাদের সাইটোপ্লাজমিক কাইনেজ ডোমেনে দুর্বল টাইরোসিন কাইনেজ ক্রিয়াকলাপ রয়েছে কিন্তু শক্তিশালী সেরিন/থ্রিওনিন কাইনেজ ক্রিয়াকলাপ রয়েছে। যখন একটি টিজিএফ-β সুপারফ্যামিলি লিগ্যান্ড টাইপ II রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয়, তখন এটি একটি টাইপ I রিসেপ্টর সংগ্রহ করে এবং এর "জিএস" বক্সের সেরিন বা থ্রিওনিন অবশিষ্টাংশগুলিকে ফসফোরিলেট করে সক্রিয় করে। এটি একটি অ্যাক্টিভেশন কমপ্লেক্স গঠন করে যা তারপর SMAD প্রোটিনগুলিকে ফসফোরিলেট করতে পারে।

স্ম্যাড পথ 
SMADs তিনটি শ্রেণীতে বিভক্ত:
 রিসেপ্টর-নিয়ন্ত্রিত SMAD (R-SMAD)
 কমন-মিডিয়েটর SMAD (Co-SMAD)
 ইনহিবিটরি SMAD (I-SMAD)

প্রতিটি শ্রেণীতে SMADs এর উদাহরণ:

টিজিএফ-β সুপারফ্যামিলি SMAD পরিবারের সদস্যদের সক্রিয় করে, যারা ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর হিসাবে কাজ করে। বিশেষ করে, টাইপ I রিসেপ্টর, টাইপ II রিসেপ্টর দ্বারা সক্রিয়, R-SMAD গুলিকে ফসফোরিলেট করে যা তারপর কো-স্ম্যাড, SMAD4 এর সাথে আবদ্ধ হয়। R-SMAD/Co-SMAD ইম্পোর্টিনের সাথে একটি কমপ্লেক্স গঠন করে এবং নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করে, যেখানে তারা ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর হিসাবে কাজ করে এবং লক্ষ্য জিনের অভিব্যক্তিকে উপরে বা নিচে নিয়ন্ত্রণ করে।

নির্দিষ্ট টিজিএফ-β লিগ্যান্ডের ফলে SMAD2/3 বা SMAD1/5 R-SMAD এর সক্রিয়করণ ঘটবে। উদাহরণস্বরূপ, যখন অ্যাক্টিভিন, নোডাল, বা টিজিএফ-β লিগ্যান্ড রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হয়, ফসফোরিলেটেড রিসেপ্টর কমপ্লেক্স ফসফোরিলেশনের মাধ্যমে SMAD2 এবং SMAD3 কে সক্রিয় করতে পারে। যাইহোক, যখন একটি BMP লিগ্যান্ড রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হয়, ফসফোরিলেটেড রিসেপ্টর কমপ্লেক্স SMAD1 এবং SMAD5 কে সক্রিয় করে। তারপর, Smad2/3 বা Smad1/5 কমপ্লেক্সগুলি SMAD4 এর সাথে একটি ডাইমার কমপ্লেক্স গঠন করে এবং ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর হয়ে ওঠে। যদিও অনেক R-SMAD পথে জড়িত, শুধুমাত্র একটি কো-স্ম্যাড, SMAD4 রয়েছে।

নন-স্ম্যাড পথ 
নন-স্ম্যাড সংকেত প্রোটিনগুলি টিজিএফ-β পথের প্রতিক্রিয়ায় তিনটি উপায়ে অবদান রাখে। প্রথমত, নন-স্ম্যাড সংকেত পথগুলি স্ম্যাডগুলিকে ফসফোরিলেট করে। দ্বিতীয়ত, স্ম্যাডগুলি সরাসরি অন্যান্য পথগুলিকে সংকেত দেয় যেমন কাইনেজের মতো অন্যান্য সংকেত প্রোটিনের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে। অবশেষে, টিজিএফ-β রিসেপ্টরগুলি সরাসরি নন-স্ম্যাড প্রোটিনগুলিকে ফসফোরিলেট করে।

টিজিএফ-β সুপারফ্যামিলির সদস্য

১. টিজিএফ-β পরিবার 
এই পরিবারটিতে টিজিএফ-β১, টিজিএফ-β২, টিজিএফ-β৩, এবং টিজিএফ-β৫ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এগুলি কোষ বিভাজনের ইতিবাচক এবং নেতিবাচক নিয়ন্ত্রণ, কোষের মধ্যে কোষবহির্ভূত ম্যাট্রিক্স গঠন, অ্যাপোপটোসিস, এবং ভ্রূণ বিকাশে জড়িত। তারা টিজিএফ-β টাইপ II রিসেপ্টরের (TGFBRII) সাথে আবদ্ধ হয়।

টিজিএফ-β১ কোলাজেন এবং ফাইব্রোনেকটিনের সংশ্লেষণকে উদ্দীপিত করে এবং কোষবহির্ভূত ম্যাট্রিক্সের অবক্ষয়কে বাধা দেয়। শেষ পর্যন্ত, এটি এপিথেলিয়াল কোষ দ্বারা কোষবহির্ভূত ম্যাট্রিক্সের উৎপাদন বাড়ায়।
টিজিএফ-β প্রোটিনগুলি এপিথেলিয়াকে নিয়ন্ত্রণ করে যেখানে এবং কখন তারা কিডনি, ফুসফুস এবং লালাগ্রন্থির নালী গঠনের জন্য শাখা তৈরি করে তা নিয়ন্ত্রণ করে।

২. বোন মরফোজেনেটিক প্রোটিন (BMPs) পরিবার 
BMP পরিবারের সদস্যরা মূলত হাড় গঠনকে প্ররোচিত করতে পাওয়া গেছে, যেমন তাদের নাম থেকে বোঝা যায়। যাইহোক, BMP গুলি খুব বহুমুখী এবং অ্যাপোপটোসিস, কোষ মাইগ্রেশন, কোষ বিভাজন, এবং পার্থক্যকরণও নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। এগুলি সামনে/পিছনের অক্ষ নির্দিষ্ট করে, বৃদ্ধিকে প্ররোচিত করে এবং হোমিওস্ট্যাসিস নিয়ন্ত্রণ করে।

BMP গুলি বোন মরফোজেনেটিক প্রোটিন রিসেপ্টর টাইপ II (BMPR2) এর সাথে আবদ্ধ হয়। BMP পরিবারের কিছু প্রোটিন হল BMP4 এবং BMP7। BMP4 হাড় গঠনকে উন্নীত করে, কোষ মৃত্যু ঘটায়, বা এটি যে টিস্যুতে কাজ করছে তার উপর নির্ভর করে এপিডার্মিস গঠনের সংকেত দেয়। BMP7 কিডনি বিকাশ, শুক্রাণু সংশ্লেষণ এবং স্নায়বিক নালী মেরুকরণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। BMP4 এবং BMP7 উভয়ই পরিপক্ক লিগ্যান্ড স্থিতিশীলতা এবং প্রক্রিয়াকরণ নিয়ন্ত্রণ করে, যার মধ্যে রয়েছে লাইসোজোমে লিগ্যান্ডগুলির অবক্ষয়। BMP গুলি তাদের তৈরি করে এমন কোষগুলি থেকে বিচ্ছুরিত হয়ে কাজ করে।

টিজিএফ-β সুপারফ্যামিলির অন্যান্য সদস্য 
 Vg1 পরিবার
 অ্যাক্টিভিন পরিবার
 ভ্রূণ বিকাশ এবং হাড় গঠনে জড়িত
 ইনসুলিন এবং পিটুইটারি, গনাডাল, এবং হাইপোথ্যালামিক হরমোন নিয়ন্ত্রণ করে
 স্নায়ু কোষের বেঁচে থাকার কারণ 
৩টি অ্যাক্টিভিন: অ্যাক্টিভিন এ, অ্যাক্টিভিন বি এবং অ্যাক্টিভিন এবি।
 গ্লিয়াল-ডেরাইভড নিউরোট্রফিক ফ্যাক্টর (GDNF)
 কিডনি এবং অন্ত্রের স্নায়ু কোষের পার্থক্যকরণের জন্য প্রয়োজনীয়
 মুলেরিয়ান ইনহিবিটরি ফ্যাক্টর
 স্তন্যপায়ী প্রাণীর যৌন নির্ধারণে জড়িত
 নোডাল 
 অ্যাক্টিভিন এ টাইপ 2B রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয়
 অ্যাক্টিভিন এ টাইপ 1B রিসেপ্টর বা অ্যাক্টিভিন এ টাইপ 1C রিসেপ্টরের সাথে রিসেপ্টর কমপ্লেক্স গঠন করে।
গ্রোথ এবং ডিফারেনসিয়েশন ফ্যাক্টর (GDFs)

টিজিএফ-β সংকেত পথের সারাংশ টেবিল

উদাহরণ
গ্রোথ ফ্যাক্টর এবং ক্লটিং ফ্যাক্টরগুলি প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন এজেন্ট। গ্রোথ ফ্যাক্টর সংকেতায়নের স্থানীয় ক্রিয়া টিস্যুর বিকাশে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এছাড়াও, রেটিনোইক অ্যাসিড, ভিটামিন এ-এর সক্রিয় রূপ, উচ্চতর প্রাণীর ভ্রূণের বিকাশের সময় জিন অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করতে প্যারাক্রাইন ফ্যাশনে কাজ করে। 
পোকামাকড়ে, অ্যালাটোস্ট্যাটিন কর্পোরা অ্যালাটাতে প্যারাক্রাইন ক্রিয়া দ্বারা বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণ করে।

পরিণত জীবের মধ্যে, প্যারাক্রাইন সংকেতায়ন অ্যালার্জেনের প্রতি প্রতিক্রিয়া, টিস্যু মেরামত, স্কার টিস্যু গঠন, এবং রক্ত জমাট বাঁধায় জড়িত। হিস্টামিন হল একটি প্যারাক্রাইন যা ব্রঙ্কিয়াল গাছে প্রতিরোধক কোষ দ্বারা মুক্তি পায়। হিস্টামিন ব্রঙ্কির মসৃণ পেশী কোষগুলিকে সংকুচিত করে, শ্বাসনালীকে সংকীর্ণ করে।

আরও দেখুন
cAMP নির্ভর পথ
ক্রসটক (জীববিজ্ঞান)
লিপিড সংকেতায়ন
স্থানীয় হরমোন – হয় একটি প্যারাক্রাইন হরমোন, বা একটি হরমোন যা প্যারাক্রাইন এবং অন্তঃস্রাবী উভয় ভাবেই কাজ করে
MAPK সংকেত পথ
নেটপাথ – মানুষের মধ্যে সংকেত ট্রান্সডাকশন পথের একটি কিউরেটেড সম্পদ
প্যারাক্রাইন নিয়ন্ত্রক

তথ্যসূত্র

বহিঃসংযোগ
 
 

সংকেত ট্রান্সডাকশন