वाशिंगटन, 3 अक्टूबर (एएनआई) आवश्यक अमीनो एसिड ल्यूसीन महत्वपूर्ण माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन को टूटने से बचाने में मदद करके सेलुलर ऊर्जा उत्पादन को बढ़ा सकता है। यह खोज पोषण और चयापचय के बीच पहले से अज्ञात लिंक पर प्रकाश डालती है और चयापचय संबंधी विकारों और कैंसर को संबोधित करने के लिए नई रणनीतियों का मार्ग प्रशस्त कर सकती है।
साइंसडेली वेबसाइट के अनुसार, माइटोकॉन्ड्रिया को अक्सर कोशिका के पावरहाउस के रूप में वर्णित किया जाता है क्योंकि वे हमारे शरीर को बढ़ने, स्थानांतरित करने, ऊतकों की मरम्मत करने और रोजमर्रा के कार्यों को पूरा करने के लिए आवश्यक ऊर्जा का उत्पादन करते हैं। लेकिन वे स्थिर गति से काम नहीं करते हैं। इसके बजाय, माइटोकॉन्ड्रिया लगातार अपनी गतिविधि को समायोजित करता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि एक सेल को कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है और कौन से पोषक तत्व उपलब्ध होते हैं।
वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि पोषण इस प्रक्रिया को प्रभावित कर सकता है। जो कम स्पष्ट हुआ है वह यह है कि व्यक्तिगत पोषक तत्व संकेत कैसे भेजते हैं जो माइटोकॉन्ड्रियल गतिविधि को बदलते हैं।
इंस्टीट्यूट फॉर जेनेटिक्स के प्रोफेसर डॉ. थॉर्स्टन होप्पे और कोलोन विश्वविद्यालय में सीईसीएडी क्लस्टर ऑफ एक्सीलेंस ऑन एजिंग रिसर्च के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने अमीनो एसिड ल्यूसीन से जुड़े एक नए तंत्र की पहचान की है।
उनके निष्कर्षों से पता चलता है कि ल्यूसीन माइटोकॉन्ड्रिया में महत्वपूर्ण प्रोटीन को स्थिर करने में मदद कर सकता है, जिससे ऑर्गेनेल अधिक कुशलता से ऊर्जा का उत्पादन कर सकते हैं। नेचर सेल बायोलॉजी में प्रकाशित अध्ययन का शीर्षक है “ल्यूसीन माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन को अनुकूलित करने के लिए बाहरी माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली प्रोटीन के क्षरण को रोकता है।
ल्यूसीन एक आवश्यक अमीनो एसिड है, जिसका अर्थ है कि मानव शरीर इसे अपने दम पर पर्याप्त नहीं बना सकता है और इसे भोजन के माध्यम से प्राप्त करना चाहिए। अमीनो एसिड प्रोटीन बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले बिल्डिंग ब्लॉक हैं, और ल्यूसीन विशेष रूप से प्रोटीन युक्त खाद्य पदार्थों जैसे डेयरी उत्पादों, मांस, बीन्स और दाल में प्रचुर मात्रा में है।
शोधकर्ताओं ने पाया कि ल्यूसीन प्रोटीन उत्पादन में योगदान देने से कहीं अधिक करता है। साइंसडेली वेबसाइट के अनुसार, यह माइटोकॉन्ड्रिया की बाहरी सतह पर स्थित कुछ प्रोटीनों के टूटने को रोकने में भी मदद करता है।
वे प्रोटीन चयापचय में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं क्योंकि वे अन्य अणुओं को माइटोकॉन्ड्रिया में ले जाने में मदद करते हैं, जहां उन्हें सेल की ऊर्जा-उत्पादक मशीनरी के हिस्से के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। जब ल्यूसीन इन प्रोटीनों को संरक्षित करने में मदद करता है, तो माइटोकॉन्ड्रिया अधिक प्रभावी ढंग से काम कर सकता है और कोशिका द्वारा उत्पादित ऊर्जा की मात्रा को बढ़ा सकता है।
“हम यह जानकर रोमांचित थे कि एक कोशिका की पोषक तत्व, विशेष रूप से इसका ल्यूसीन स्तर, सीधे ऊर्जा उत्पादन को प्रभावित करता है,” अध्ययन के पहले लेखक डॉ कियाओचू ली ने कहा।
“यह तंत्र कोशिकाओं को पोषक तत्वों की प्रचुरता की अवधि के दौरान बढ़ी हुई ऊर्जा मांगों के लिए तेजी से अनुकूल बनाने में सक्षम बनाता है,” अध्ययन के पहले लेखक डॉ कियाओचू ली ने कहा।
एक सेलुलर गुणवत्ता नियंत्रण प्रोटीन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है
टीम ने इस प्रभाव को SEL1L नामक प्रोटीन में खोजा, जो सेलुलर गुणवत्ता नियंत्रण में शामिल है।
कोशिकाएं लगातार अपने प्रोटीन का निरीक्षण करती हैं क्योंकि क्षतिग्रस्त या गलत तरीके से मुड़े हुए प्रोटीन सामान्य कार्य में हस्तक्षेप कर सकते हैं। SEL1L उन प्रोटीनों की पहचान करने में मदद करता है जिन्हें हटाया जाना चाहिए और उन्हें क्षरण की ओर निर्देशित करता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, ल्यूसीन SEL1L की गतिविधि को कम करता प्रतीत होता है। इसका मतलब है कि साइंसडेली वेबसाइट के अनुसार, कम माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन टूट जाते हैं, जिससे उनमें से अधिक जगह पर रह सकते हैं और माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन का समर्थन करते हैं।
ली ने कहा, “ल्यूसीन और एसईएल 1 एल के स्तर को संशोधित करना ऊर्जा उत्पादन को बढ़ावा देने की एक रणनीति हो सकती है। “हालांकि, सावधानी के साथ आगे बढ़ना महत्वपूर्ण है। SEL1L क्षतिग्रस्त प्रोटीन के संचय को रोकने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो दीर्घकालिक सेलुलर स्वास्थ्य के लिए आवश्यक है।
यह चेतावनी महत्वपूर्ण है क्योंकि ऊर्जा उत्पादन बढ़ाना हर स्थिति में स्वचालित रूप से फायदेमंद नहीं है। वही सेलुलर सिस्टम जो उपयोगी प्रोटीन को संरक्षित करते हैं, दोषपूर्ण लोगों को खत्म करने में भी मदद करते हैं, इसलिए उस संतुलन को बदलने से अनपेक्षित परिणाम हो सकते हैं।
प्रजनन क्षमता और कैंसर कोशिकाओं पर प्रभाव
ल्यूसीन चयापचय के व्यापक प्रभावों का पता लगाने के लिए, शोधकर्ताओं ने काईनोर्हेब्डीटीस एलिगेंस का भी अध्ययन किया, जो आमतौर पर जीव विज्ञान में उपयोग किया जाने वाला एक छोटा राउंडवॉर्म है क्योंकि इसकी कई सेलुलर प्रक्रियाएं अधिक जटिल जीवों में पाए जाने वाले समान हैं।
कीड़े में, ल्यूसीन के टूटने की समस्याओं ने माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन को बाधित कर दिया और प्रजनन समस्याओं से जुड़े थे।
वैज्ञानिकों ने मानव फेफड़ों के कैंसर कोशिकाओं की भी जांच की। उन्होंने पाया कि ल्यूसीन चयापचय को प्रभावित करने वाले कुछ उत्परिवर्तन कैंसर कोशिकाओं को जीवित रहने में मदद कर सकते हैं। साइंसडेली वेबसाइट के अनुसार, यह अवलोकन भविष्य के कैंसर अनुसंधान के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है क्योंकि ल्यूसीन से संबंधित मार्गों को बदलने वाले उपचार स्वस्थ कोशिकाओं और ट्यूमर कोशिकाओं दोनों को अलग-अलग तरीकों से प्रभावित कर सकते हैं।
निष्कर्ष बढ़ते सबूतों को जोड़ते हैं कि पोषक तत्व शरीर के लिए कच्चा माल प्रदान करने से कहीं अधिक करते हैं। वे संकेतों के रूप में भी कार्य कर सकते हैं जो कोशिकाओं के कार्य को प्रभावित करते हैं। इस मामले में, ल्यूसीन कोशिकाओं को गिरावट से प्रमुख माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन की रक्षा करके पोषक तत्वों की उपलब्धता के अनुसार ऊर्जा उत्पादन को समायोजित करने में मदद करता है।
ल्यूसीन, प्रोटीन गुणवत्ता नियंत्रण और माइटोकॉन्ड्रियल चयापचय के बीच इस पहले अज्ञात लिंक का खुलासा करके, शोधकर्ताओं ने उन बीमारियों के लिए संभावित नए लक्ष्यों की पहचान की है जिनमें कैंसर और चयापचय संबंधी विकारों सहित सेलुलर ऊर्जा उत्पादन बाधित होता है।
