অ্যাটাক্সিয়া টেলাঞ্জিয়েকটাসিয়া মিউটেটেড

এটিএম সেরিন/থ্রেওনিন কাইনেজ বা অ্যাটাক্সিয়া টেলাঞ্জিয়েকটাসিয়া মিউটেটেড, প্রতীক এটিএম, হল একটি সেরিন/থ্রেওনিন প্রোটিন কাইনেজ যা ডিএনএ ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক (ক্যানোনিকাল পথ), অক্সিডেটিভ স্ট্রেস, টোপোইসোমারেজ ক্লিভেজ কমপ্লেক্স, স্প্লাইসিং ইন্টারমিডিয়েট, আর-লুপ এবং কিছু ক্ষেত্রে সিঙ্গল-স্ট্র্যান্ড ডিএনএ ব্রেক দ্বারা নিয়োগ ও সক্রিয় হয়। এটি একাধিক মূল প্রোটিনকে ফসফোরাইলেট করে যা ডিএনএ ক্ষতি চেকপয়েন্ট সক্রিয়করণের সূচনা করে, যার ফলে কোষ চক্র স্থগিতকরণ, ডিএনএ মেরামতি বা অ্যাপোপটোসিস ঘটে। এই লক্ষ্যগুলির মধ্যে কয়েকটি, যেমন পি৫৩, সিএইচকে২, বিআরসিএ১, এনবিএস১ এবং এইচ২এক্স হল টিউমার সাপ্রেসর। 

১৯৯৫ সালে, এই জিনটি ইওসেফ শিলোহ আবিষ্কার করেছিলেন এবং এর উৎপাদকে তিনি এটিএম নাম দিয়েছিলেন, কারণ তিনি দেখেছিলেন যে এর মিউটেশন অ্যাটাক্সিয়া-টেলাঞ্জিয়েক্টাসিয়া ব্যাধির জন্য দায়ী। ১৯৯৮ সালে, শিলোহ এবং কাস্টান গবেষণাগারগুলি স্বাধীনভাবে প্রদর্শন করেছিল যে এটিএম একটি প্রোটিন কাইনেজ যার কার্যকলাপ ডিএনএ ক্ষতির দ্বারা বৃদ্ধি পায়।

সমগ্র কোষ চক্র জুড়ে ডিএনএ ক্ষতির জন্য পর্যবেক্ষণ করা হয়। ডিএনএ প্রতিলিপিকরণের সময় ত্রুটি, বিপাকের উপজাত, সাধারণ বিষাক্ত ওষুধ বা আয়নিত বিকিরণ দ্বারা ক্ষতি ঘটে। কোষ চক্রে বিভিন্ন ডিএনএ ক্ষতি চেকপয়েন্ট বিদ্যমান, যা পরবর্তী চক্র ধাপকে বাধা দেয় বা বর্তমান কোষ চক্র ধাপ বজায় রাখে। কোষ চক্রে দুটি প্রধান চেকপয়েন্ট রয়েছে, জি১/এস এবং জি২/এম, যা সঠিক অগ্রগতি নিশ্চিত করে। এটিএম ডিএনএ ক্ষতির পর, বিশেষত ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক (ডিএসবি)-এর পর কোষ চক্র বিলম্বে ভূমিকা পালন করে। এটিএমকে ডিএসবি সংবেদক প্রোটিন, যেমন এমআরএন কমপ্লেক্স দ্বারা ডাবল স্ট্র্যান্ড ব্রেকের স্থানে নিয়োগ করা হয়। নিয়োগের পরে, এটি অন্যান্য ডিএসবি মেরামতি প্রোটিনের পাশাপাশি এনবিএস১ ফসফোরাইলেট করে। এই পরিবর্তিত মধ্যস্থতাকারী প্রোটিনগুলি তখন ডিএনএ ক্ষতির সংকেতকে প্রশস্ত করে এবং সংকেতগুলিকে সিএইচকে২ এবং পি৫৩-এর মতো ডাউনস্ট্রিম কার্যকারকদের কাছে প্রেরণ করে।

গঠন 
এটিএম জিন ৩০৫৬টি অ্যামিনো অ্যাসিড নিয়ে গঠিত একটি ৩৫০ কিলোডাল্টন প্রোটিনের জন্য কোড করে। এটিএম ফসফাটিডাইলিনোসিটল ৩-কাইনেজ-সম্পর্কিত কাইনেজ (পিআইকেকেস) সুপারফ্যামিলির অন্তর্গত। পিআইকেকেস সুপারফ্যামিলিতে ছয়টি সের/থ্র-প্রোটিন কাইনেজ রয়েছে যা ফসফাটিডাইলিনোসিটল ৩-কাইনেজ (পিআই৩কেস)-এর সাথে ক্রমগত সাদৃশ্য প্রদর্শন করে। এই প্রোটিন কাইনেজ পরিবারে এটিআর (এটিএম- এবং র্যাড৩-সম্পর্কিত), ডিএনএ-পিকেস (ডিএনএ-নির্ভর প্রোটিন কাইনেজ ক্যাটালিটিক সাবইউনিট) এবং এমটিওআর (স্তন্যপায়ী র্যাপামাইসিনের লক্ষ্য) অন্তর্ভুক্ত। এটিএম-এর বৈশিষ্ট্যগত পাঁচটি ডোমেন রয়েছে। এগুলি এন-টার্মিনাস থেকে সি-টার্মিনাস পর্যন্ত যথাক্রমে এইট রিপিট ডোমেন, এফআরএপি-এটিএম-টিআরআরএপি (এফএটি) ডোমেন, কাইনেজ ডোমেন (কেডি), পিআইকেকেস-নিয়ন্ত্রক ডোমেন (পিআরডি) এবং এফএটি-সি-টার্মিনাল (এফএটিসি) ডোমেন। এইট রিপিটগুলি সরাসরি এনবিএস১-এর সি-টার্মিনাসের সাথে আবদ্ধ হয়। এফএটি ডোমেন এটিএম-এর কাইনেজ ডোমেনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে এটিএম-এর সি-টার্মিনাস অঞ্চলকে স্থিতিশীল করে। কেডি ডোমেন কাইনেজ কার্যকলাপ পুনরুদ্ধার করে, যখন পিআরডি এবং এফএটিসি ডোমেন এটিকে নিয়ন্ত্রণ করে। এটিএম-এর গঠন ক্রায়ো-ইএম ব্যবহার করে বেশ কয়েকটি প্রকাশনায় সমাধান করা হয়েছে। নিষ্ক্রিয় রূপে, প্রোটিনটি একটি হোমোডাইমার গঠন করে। ক্যানোনিকাল পথে, এটিএম এমআরএন কমপ্লেক্স এবং অটোফসফোরাইলেশন দ্বারা সক্রিয় হয়, সক্রিয় মনোমার গঠন করে যা কয়েকশো ডাউনস্ট্রিম লক্ষ্যকে ফসফোরাইলেট করতে সক্ষম। নন-ক্যানোনিকাল পথে, যেমন অক্সিডেটিভ স্ট্রেস দ্বারা উদ্দীপনা, ডাইমারটি ডিসালফাইড বন্ড গঠন দ্বারা সক্রিয় হতে পারে। সমগ্র এন-টার্মিনাল ডোমেন এফএটি ডোমেনের সাথে একটি α-হেলিক্যাল গঠন গ্রহণ করে, যা প্রাথমিকভাবে ক্রম বিশ্লেষণ দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল। এই α-হেলিক্যাল গঠন একটি টারশিয়ারি স্ট্রাকচার গঠন করে, যার একটি বাঁকা, নলাকার আকৃতি রয়েছে যা উদাহরণস্বরূপ হান্টিংটিন প্রোটিনে উপস্থিত থাকে, যার মধ্যেও এইট রিপিট রয়েছে। এফএটিসি হল প্রায় ৩০টি অ্যামিনো অ্যাসিড দৈর্ঘ্যের সি-টার্মিনাল ডোমেন। এটি অত্যন্ত সংরক্ষিত এবং একটি α-হেলিক্স নিয়ে গঠিত।
। এটিএম জিন এবং সম্পর্কিত প্রোটিন ডোমেনের বিস্তারিত বর্ণনা দেখুন।

কার্যাবলি 
তিনটি প্রোটিন এমআরই১১, র্যাড৫০ এবং এনবিএস১ (ইস্টে এক্সআরএস২) এর একটি কমপ্লেক্স, মানুষের মধ্যে এমআরএন কমপ্লেক্স নামে পরিচিত, এটিএমকে ডাবল স্ট্র্যান্ড ব্রেক (ডিএসবি)-এ নিয়োগ করে এবং দুটি প্রান্তকে একসাথে ধরে রাখে। এটিএম সরাসরি এনবিএস১ সাবইউনিটের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে এবং হিস্টোন ভেরিয়েন্ট এইচ২এক্স-কে সের১৩৯-এ ফসফোরাইলেট করে। এই ফসফোরাইলেশনটি একটি বিআরসিটি ডোমেন সহ অ্যাডাপ্টার প্রোটিনের জন্য বাইন্ডিং সাইট তৈরি করে। এই অ্যাডাপ্টার প্রোটিনগুলি তখন বিভিন্ন ফ্যাক্টরকে নিয়োগ করে যার মধ্যে কার্যকারক প্রোটিন কাইনেজ সিএইচকে২ এবং টিউমার সাপ্রেসর পি৫৩ অন্তর্ভুক্ত। এটিএম-মধ্যস্থ ডিএনএ ক্ষতি প্রতিক্রিয়ায় একটি দ্রুত এবং একটি বিলম্বিত প্রতিক্রিয়া থাকে। কার্যকারক কাইনেজ সিএইচকে২ এটিএম দ্বারা ফসফোরাইলেট এবং তদনুসারে সক্রিয় হয়। সক্রিয় সিএইচকে২ ফসফাটেজ সিডিসি২৫এ ফসফোরাইলেট করে, যা এর পরে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এবং আর সিডিকে১-সাইক্লিন বি ডিফসফোরাইলেট করতে পারে না, যার ফলে কোষ-চক্র স্থগিতকরণ ঘটে। যদি এই দ্রুত প্রতিক্রিয়ার সময় ডিএসবি মেরামত করা না যায়, এটিএম অতিরিক্তভাবে এমডিএম২ এবং পি৫৩-কে সের১৫-এ ফসফোরাইলেট করে। পি৫৩ কার্যকারক কাইনেজ সিএইচকে২ দ্বারাও ফসফোরাইলেট হয়। এই ফসফোরাইলেশন ঘটনাগুলি পি৫৩-এর স্থিতিশীলতা এবং সক্রিয়করণের দিকে পরিচালিত করে এবং পরবর্তীতে সিডিকে ইনহিবিটর পি২১-সহ অসংখ্য পি৫৩ লক্ষ্য জিনের প্রতিলিপিকরণ ঘটে, যা দীর্ঘমেয়াদী কোষ-চক্র স্থগিতকরণ বা এমনকি অ্যাপোপটোসিসের দিকে পরিচালিত করে।

প্রোটিন কাইনেজ এটিএম মাইটোকন্ড্রিয়াল হোমিওস্টাসিসেও জড়িত থাকতে পারে, মাইটোকন্ড্রিয়াল অটোফ্যাজি (মাইটোফ্যাজি)-এর নিয়ন্ত্রক হিসাবে যার মাধ্যমে পুরানো, অকার্যকর মাইটোকন্ড্রিয়া অপসারণ করা হয়। ভাইরাল সংক্রমণেও এটিএম কার্যকলাপ বৃদ্ধি পায় যেখানে ডেঙ্গু ভাইরাস সংক্রমণের প্রারম্ভিক পর্যায়ে অটোফ্যাজি প্ররোচনা এবং ইআর স্ট্রেস প্রতিক্রিয়ার অংশ হিসাবে এটিএম সক্রিয় হয়।

নিয়ন্ত্রণ 
ডিএসবি-এর পরে এটিএম সক্রিয়করণের জন্য একটি কার্যকরী এমআরএন কমপ্লেক্স প্রয়োজন। স্তন্যপায়ী কোষে কমপ্লেক্সটি এটিএম-এর ঊর্ধ্বমুখী কাজ করে এবং গঠনগত পরিবর্তন ঘটায় যা এটিএম-এর তার সাবস্ট্রেটের প্রতি, যেমন সিএইচকে২ এবং পি৫৩, সম্পর্কের বৃদ্ধি সুবিধাজনক করে।
ডিএসবি ছাড়া কোষগুলিতে নিষ্ক্রিয় এটিএম ডাইমার বা মাল্টিমার হিসাবে উপস্থিত থাকে। ডিএনএ ক্ষতির পরে, এটিএম রেসিডিউ সের১৯৮১-এ অটোফসফোরাইলেট করে। এই ফসফোরাইলেশন সক্রিয় এটিএম মনোমারগুলির মুক্তির পরে এটিএম ডাইমারগুলির বিচ্ছিন্নতা প্ররোচিত করে। এটিএম কাইনেজের স্বাভাবিক কার্যকলাপের জন্য আরও অটোফসফোরাইলেশন (রেসিডিউ সের৩৬৭ এবং সের১৮৯৩) প্রয়োজন। এমআরএন কমপ্লেক্স দ্বারা এটিএম-এর সক্রিয়করণ অন্তত দুটি ধাপের পূর্বে ঘটে, যেমন ডিএনএ ক্ষতি চেকপয়েন্ট প্রোটিন ১ (এমডিসি১)-এর মধ্যস্থতাকারী দ্বারা ডিএসবি প্রান্তে এটিএম-এর নিয়োগ, যা এমআরই১১-এর সাথে আবদ্ধ হয় এবং পরবর্তীতে এনবিএস১ সি-টার্মিনাসের সাথে কাইনেজ কার্যকলাপের উদ্দীপনা।
তিনটি ডোমেন এফএটি, পিআরডি এবং এফএটিসি সবই কেডি কাইনেজ ডোমেনের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণে জড়িত। এফএটি ডোমেন এটিএম-এর কেডি ডোমেনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে এটিএম-এর সি-টার্মিনাস অঞ্চলকে স্থিতিশীল করে। এফএটিসি ডোমেন কাইনেজ কার্যকলাপের জন্য গুরুত্বপূর্ণ এবং মিউটাজেনেসিসের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল। এটি উদাহরণস্বরূপ হিস্টোন অ্যাসিটাইলট্রান্সফেরেজ টিআইপি৬০ (এইচআইভি-১ ট্যাট ইন্টারঅ্যাক্টিং প্রোটিন ৬০ কিলোডাল্টন)-এর সাথে প্রোটিন-প্রোটিন মিথস্ক্রিয়া মধ্যস্থতা করে, যা এটিএম-কে রেসিডিউ লাইস৩০১৬-এ অ্যাসিটাইলেট করে। অ্যাসিটাইলেশন ঘটে পিআরডি ডোমেনের সি-টার্মিনাল অর্ধেক এবং এটিএম কাইনেজ সক্রিয়করণ এবং মনোমারে রূপান্তরের জন্য প্রয়োজনীয়। যদিও সম্পূর্ণ পিআরডি ডোমেন মুছে ফেলা এটিএম-এর কাইনেজ কার্যকলাপ বাতিল করে, নির্দিষ্ট ছোট মুছাগুলি কোন প্রভাব দেখায় না।

টেফু
ড্রোসোফিলা মেলানোগ্যাস্টারের টেফু প্রোটিনটি মানুষের এটিএম (ATM) প্রোটিনের একটি গাঠনিক ও কার্যগত সমপ্রকৃতধর্মী (হোমোলগ)। এটিএম-এর মতো টেফুও ডিমাণুতে ডিএনএ মেরামত এবং স্বাভাবিক পর্যায়ের মিয়োটিক পুনর্মিলনের (meiotic recombination) জন্য প্রয়োজনীয়।

আরও দেখুন 
 অ্যাটাক্সিয়া টেলাঞ্জিয়েক্টেসিয়া
 অ্যাটাক্সিয়া টেলাঞ্জিয়েক্টেসিয়া অ্যান্ড র্যাড৩ রিলেটেড

তথ্যসূত্র

আরও পড়ুন

বহিঃসংযোগ 
 https://web.archive.org/web/20060107000211/http://www.hprd.org/protein/06347
 ড্রোসোফিলা টেলোমিয়ার ফিউশন - দ্য ইন্টারেক্টিভ ফ্লাই
  জিনরিভিউ/এনসিবিআই/এনআইএইচ/ইউডব্লিউ এন্ট্রি অন অ্যাটাক্সিয়া টেলাঞ্জিয়েক্টেসিয়া
  ওএমআইএম এন্ট্রিস অন অ্যাটাক্সিয়া টেলাঞ্জিয়েক্টেসিয়া
 
 

প্রোটিন
EC 2.7.11