బయోకెమిస్ట్రీ & అనలిటికల్ బయోకెమిస్ట్రీ

నైరూప్య

హైపర్ సెలైన్ బ్రైన్‌లో హలోఫిలిక్ ప్రొటీన్‌ల స్థిరత్వం: [2Fe-2S] ఫెర్డాక్సిన్ ఒక ఉదాహరణ

అమల్ కె బంద్యోపాధ్యాయ

సాధారణ లేదా మెసోఫిలిక్ వాతావరణంలో కాకుండా, జీవులు భూమిలోని విపరీతమైన లవణీయత మరియు ఇతర ప్రతికూల వాతావరణాలలో కనిపిస్తాయి. విపరీతమైన హాలోఫైల్స్ సంతృప్త ఉప్పుతో కూడిన సహజ వాతావరణంలో స్వచ్ఛమైన సంస్కృతిగా వృద్ధి చెందుతాయి, ఎందుకంటే ఇతర సూక్ష్మజీవులు పెరగడానికి సాహసించలేవు. పరిణామక్రమంలో, ఈ సూక్ష్మజీవులు ఓస్మోర్గ్యులేషన్ సమస్యను పరిష్కరించడానికి ప్రత్యేకమైన రవాణా-పరికరాలతో పెరిగాయి. పర్యవసానంగా, మెసోఫైల్ తట్టుకోలేని ఈ అత్యంత లవణీయమైన ఉప్పునీటి పరిస్థితిలో వారి మొత్తం జీవరసాయన యంత్రాలు పనిచేయడం ప్రారంభించాయి. ఈ ప్రోటీన్లు మరియు ఎంజైమ్‌ల ఉప్పు ఆధారిత లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడానికి గత యాభై సంవత్సరాలుగా తీవ్రమైన పరిశోధనలు జరిగాయి. ఫెర్రెడాక్సిన్ అనేది ఒక చిన్న కరిగే ప్రోటీన్, ఇది ఆక్సిడోరేడక్టేజ్‌తో కలిసి సైటోప్లాజంలో డీకార్బాక్సిలేషన్ ప్రతిచర్యలలో ఎలక్ట్రాన్ క్యారియర్‌గా పనిచేస్తుంది . హలోబాక్టీరియం మారిస్మోర్టుయి (HmFd) మరియు హలోబాక్టీరియం సాలినారం (HsFd) నుండి దాని ప్రతినిధులు ఇద్దరు విస్తృతంగా అధ్యయనం చేయబడ్డారు. HmFd మరియు HsFd యొక్క పరమాణు నిర్మాణాలు N-టెర్మినస్ ప్రాంతంలో దాదాపు 24 అవశేషాల పొడవు గల హైపర్ యాసిడిక్ ఇన్సర్టెడ్ డొమైన్ ద్వారా హాలో అడాప్టేషన్ ఎక్కువగా మధ్యవర్తిత్వం వహించబడుతుందని వెల్లడిస్తుంది. రూపొందించిన గతిశాస్త్రం మరియు థర్మోడైనమిక్స్ ప్రయోగాల ద్వారా HsFd నిజానికి అధిక ఉప్పులో స్వీకరించబడిందని మరియు దాని మొత్తం నిర్మాణ సమగ్రతను నిలుపుకోవడానికి ≥1.5M ఉప్పు అవసరమని నిరూపించబడింది. నాన్-స్పెసిఫిక్ ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ప్రభావం ≤0.25M ఉప్పు వద్ద పనిచేస్తుండగా, అధిక ఉప్పు ఉప్పు-వంతెన మరియు హైడ్రోఫోబిక్ స్థిరత్వాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది. నిర్దిష్ట అయాన్ పరస్పర చర్యల యొక్క Hofmeister ప్రభావాలు పనిచేసే ఇంటర్మీడియట్ ఉప్పు వద్ద, HsFd ఒక హైడ్రోఫోబిక్ కూలిపోయిన ఇంటర్మీడియట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, దీని నిర్మాణ లక్షణాలు సంతృప్త లవణాలలో దాని స్థానిక స్థితికి భిన్నంగా ఉంటాయి. అందువల్ల అకారణంగా, తృతీయ పరస్పర చర్యల యొక్క విస్తృత మాడ్యులేషన్‌లో HsFd దాని స్థానిక స్థితిలో పోస్ట్ హాఫ్‌మీస్టర్ వంటి ప్రభావాన్ని అలరిస్తుంది.