टेट्रामेरिक प्रोटीन

टेट्रामेरिक प्रोटीन एक प्रोटीन है जिसमें चार उप-इकाई की चतुर्धातुक संरचना होती है। होमोटेट्रामर में चार समान प्रोटीन उप-इकाई होते हैं, और हेटरोटेट्रामर विभिन्न उप-इकाई के मल्टीप्रोटीन कॉम्प्लेक्स होते हैं। एक टेट्रामर को दो होमोडीमर उप-इकाई जैसे सोर्बिटोल डिहाइड्रोजनेज या दो हेटेरोडिमर उप-इकाई जैसे हीमोग्लोबिन के साथ डिमर के रूप में एकत्रित  किया जा सकता है।

टेट्रामर्स में सबयूनिट इंटरैक्शन
एक टेट्रामर बनाने वाली उपइकाइयों के बीच पारस्परिक क्रिया मुख्य रूप से गैर सहसंयोजक अंतःक्रिया द्वारा निर्धारित की जाती है। उप-इकाई के बीच इस बाध्यकारी प्रक्रिया के लिए हाइड्रोफोबिक प्रभाव, हाइड्रोजन बंध और इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन प्राथमिक स्रोत हैं। ऐसा माना जाता है कि सॉर्बिटोल डिहाइड्रोजनेज (एसडीएच) जैसे होमोटेट्रामेरिक प्रोटीन के लिए, संरचना एक मोनोमेरिक से एक डिमेरिक और अंत में विकास में एक टेट्रामेरिक संरचना के रूप में विकसित हुई है। एसडीएच और कई अन्य टेट्रामेरिक एंजाइमों में बाध्यकारी प्रक्रिया को गिब्स मुक्त ऊर्जा में लाभ से वर्णित किया जा सकता है जिसे एसोसिएशन और हदबंदी की दर से निर्धारित किया जा सकता है।  निम्न छवि एसडीएच में चार उप-इकाई  (ए, बी, सी और डी) की असेंबली दिखाती है।

उप-इकाई के बीच हाइड्रोजन बांड
टेट्रामेरिक प्रोटीन चतुष्क संरचना की स्थिरता के लिए उप-इकाई के बीच हाइड्रोजन बॉन्डिंग नेटवर्क को महत्वपूर्ण दिखाया गया है। उदाहरण के लिए, SDH का एक अध्ययन जिसमें प्रोटीन अनुक्रम संरेखण, संरचनात्मक तुलना, ऊर्जा गणना, जेल निस्पंदन प्रयोग और एंजाइम कैनेटीक्स प्रयोगों जैसे विविध तरीकों का इस्तेमाल किया गया था, एक महत्वपूर्ण हाइड्रोजन बॉन्डिंग नेटवर्क को प्रकट कर सकता है जो स्तनधारी SDH में टेट्रामेरिक चतुर्धातुक संरचना को स्थिर करता है।

इम्मुनोलोगि में टेट्रामर्स
इम्यूनोलॉजी में, एंटीजन-विशिष्ट टी कोशिकाओं (विशेष रूप से सीडी 8+ टी कोशिकाओं) की संख्या निर्धारित करने के लिए एमएचसी टेट्रामर्स का उपयोग टेट्रामर परख में किया जा सकता है। MHC टेट्रामर्स पुनः संयोजक वर्ग I MHC पर आधारित होते हैं, जो बैक्टीरियल बीआरए की क्रिया के माध्यम से बायोटिनाइलेटेड होते हैं। इन अणुओं को ब्याज के पेप्टाइड और β2M के साथ मोड़ा जाता है और एक फ्लोरोसेंटली लेबल streptavidin द्वारा टेट्रामराइज़ किया जाता है। (स्ट्रेप्टाविडिन चार बायोटिन प्रति अणु से बांधता है।) यह टेट्रामर अभिकर्मक विशेष रूप से टी कोशिकाओं को लेबल करेगा जो टी सेल रिसेप्टर्स को व्यक्त करते हैं जो किसी दिए गए पेप्टाइड-एमएचसी कॉम्प्लेक्स के लिए विशिष्ट हैं। उदाहरण के लिए, एक Kb/FAPGNYPAL टेट्रामर विशेष रूप से C57BL/6 माउस में सेंदाई वायरस विशिष्ट साइटोटॉक्सिक टी सेल से जुड़ जाएगा। एंटीजन विशिष्ट प्रतिक्रियाओं को सीडी8+, टेट्रामर+ टी कोशिकाओं के रूप में सभी सीडी8+ लिम्फोसाइटों के अंश के रूप में मापा जा सकता है।

एकल लेबल वाले MHC वर्ग I अणु के विपरीत, एक टेट्रामर का उपयोग करने का कारण यह है कि टेट्राहेड्रल टेट्रामर्स एक बार में तीन टी सेल रिसेप्टर से जुड़ सकते हैं, जिससे विशिष्ट वर्ग I की कम (1 माइक्रोमोलर) आत्मीयता के बावजूद विशिष्ट बंधन की अनुमति मिलती है। -पेप्टाइड-TCR बातचीत। MHC वर्ग II टेट्रामर्स भी बनाए जा सकते हैं, हालांकि व्यावहारिक रूप से इनके साथ काम करना अधिक कठिन है।

होमोटेट्रामर्स और हेटरोटेट्रामर्स
एक होमोटेट्रामर एक प्रोटीन कॉम्प्लेक्स है जो चार समान उप-इकाई से बना होता है जो जुड़े होते हैं लेकिन सहसंयोजक रूप से बंधे नहीं होते हैं। इसके विपरीत, एक हेटरोटेट्रामर एक 4-सबयूनिट कॉम्प्लेक्स है जहां एक या अधिक सबयूनिट भिन्न होते हैं। होमोटेट्रामर्स के उदाहरणों में शामिल हैं:
 * बीटा-ग्लुकुरोनिडेज़ जैसे एंजाइम (चित्रित)
 * निर्यात कारक जैसे Escherichia coli से SecB
 * CorA जैसे मैगनीशियम आयन ट्रांसपोर्टर।
 * लेक्टिन्स जैसे कि कोंकनावेलिन ए
 * आईएमपी डिहाइड्रोजनेज और IMPDH2

हेटरोटेट्रामर्स के उदाहरणों में हीमोग्लोबिन (चित्रित), NMDA रिसेप्टर, कुछ एक्वापोरिन, कुछ AMPA रिसेप्टर्स, साथ ही कुछ एंजाइम।

हेटरोटेट्रामर्स का शुद्धिकरण
आयन क्रोमैटोग्राफी|आयन-एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी विशिष्ट हेटरोटेट्रामेरिक प्रोटीन असेंबली को अलग करने के लिए उपयोगी है, जो चार्ज किए गए पेप्टाइड टैग की संख्या और स्थिति दोनों के अनुसार विशिष्ट परिसरों की शुद्धि की अनुमति देता है। एफिनिटी क्रोमैटोग्राफी # इमोबिलाइज्ड मेटल आयन एफिनिटी क्रोमैटोग्राफी को हेटरोटेट्रामर शुद्धि के लिए भी नियोजित किया जा सकता है।

आंतरिक पूरकता
एक जीन द्वारा एन्कोड किए गए पॉलीपेप्टाइड की कई प्रतियां अक्सर एक मल्टीमर के रूप में संदर्भित समुच्चय का निर्माण कर सकती हैं। जब किसी विशेष जीन के दो अलग-अलग उत्परिवर्तित युग्मविकल्पियों द्वारा निर्मित पॉलीपेप्टाइड्स से एक बहुउद्देशीय का निर्माण होता है, तो मिश्रित बहुगुणक अकेले प्रत्येक उत्परिवर्तियों द्वारा निर्मित अमिश्रित बहुगुणकों की तुलना में अधिक कार्यात्मक गतिविधि प्रदर्शित कर सकता है। जब एक मिश्रित मल्टीमर अमिश्रित मल्टीमर्स के सापेक्ष बढ़ी हुई कार्यक्षमता प्रदर्शित करता है, तो इस घटना को पूरकता (आनुवांशिकी) के रूप में संदर्भित किया जाता है। मनुष्यों में, argininosuccinate lyase (ASL) एक होमोटेट्रामेरिक एंजाइम है जो अंतर्गर्भाशयी पूरकता से गुजर सकता है। मनुष्यों में एएसएल विकार एएसएल जीन में उत्परिवर्तन से उत्पन्न हो सकता है, विशेष रूप से उत्परिवर्तन जो टेट्रामेरिक एंजाइम की सक्रिय साइट को प्रभावित करते हैं। एएसएल विकार काफी नैदानिक ​​और आनुवंशिक विषमता से जुड़ा हुआ है, जिसे विभिन्न व्यक्तिगत रोगियों के बीच होने वाले व्यापक अंतर्गर्भाशयी पूरकता को प्रतिबिंबित करने के लिए माना जाता है।

बाहरी संबंध

 * T-cell Group - Cardiff University