नेचर कम्युनिकेशंस: नए अणु की खोज की गई है जिसमें दोहरे एंटी-वैस्कुलर इन्फ्लेमेटरी प्रभाव हैं

संवहनी सूजन ऊतक क्षति, एथेरोस्क्लेरोसिस, फाइब्रोसिस और अन्य हृदय संबंधी बीमारियों का कारण बन सकती है। हालांकि कुछ उपचारों ने प्रीक्लिनिकल परीक्षणों में कुछ प्रभावकारिता दिखाई है, लेकिन उनके महत्वपूर्ण दुष्प्रभाव हैं, जैसे कि प्रतिरक्षा दमन जो संक्रमण के जोखिम को बढ़ाता है, और उपचार प्रभाव सीमित है। इसलिए, नए और बेहतर उपचारों की तत्काल आवश्यकता है।

हाल ही में, ड्यूक यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन और सिंगापुर की एजेंसी फॉर साइंस, टेक्नोलॉजी एंड रिसर्च (A*STAR) के शोधकर्ताओं ने एक नए माइटोकॉन्ड्रियल पेप्टाइड, MOCCI की खोज की है, जो संवहनी सूजन और प्रतिरक्षा को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित इस शोध कार्य से पता चलता है कि कैसे मानव जीन वायरल संक्रमण के खिलाफ दोहरी सुरक्षा प्रदान करने के लिए दो अणुओं को एनकोड करते हैं।

क्योंकि माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइम वास्तव में न्यूक्लियर जीनोम में निहित छोटे ओपन रीडिंग फ्रेम (एसओआरएफ) द्वारा एनकोड किए गए पेप्टाइड्स होते हैं, वे माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन के कई पहलुओं को बढ़ावा देने के लिए ऑर्गेनेल में प्रवेश करते हैं। चयापचय विनियमन में शामिल माइटोकॉन्ड्रियल-एसईपीएस की विशेषता बताते समय, हमने मानव हृदय के ट्रांसक्रिप्टोम में माइटोकॉन्ड्रियल-एसईपीएस और इंटरफेरॉन सिग्नलिंग के बीच एक अप्रत्याशित नकारात्मक सहसंबंध देखा, जो कि संवहनी पुरानी सूजन का एक ज्ञात प्रवर्तक है, जिसके कारण अभी तक अज्ञात माइटोकॉन्ड्रियल-एसईपी की खोज करने की रणनीति तैयार की गई जो सूजन, विशेष रूप से संवहनी प्रणाली की सूजन को विनियमित करने में भूमिका निभाते हैं।

विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने प्राथमिक HAECs पर IL-1β उपचार के बाद माइटोकॉन्ड्रियल-SEPS की खोज करने के लिए राइबोसोम प्रोफाइलिंग (रिबो-सीक) पर आधारित एक निष्पक्ष प्रोटिओमिक रणनीति का उपयोग किया, जिसे RNA अनुक्रमण (RNA-सीक) के साथ जोड़ा गया। उपचार के बाद तीन समय बिंदु, 45 मिनट, 12 घंटे और 24 घंटे, पूरी भड़काऊ प्रतिक्रिया प्रक्रिया को पकड़ने के लिए चुने गए, क्योंकि इस अवधि में सक्रिय प्रो-भड़काऊ मार्करों (NF-κB गतिविधि और ICAM-1 और VCAM-1 अभिव्यक्ति) में गिरावट की प्रवृत्ति दिखाई दी।

इसके अलावा, हमने दो स्वस्थ पुरुषों से HAEC का इस्तेमाल किया, प्रत्येक तीन प्रतियों में, ताकि दाता-विशिष्ट प्रभावों से बचा जा सके, और रिबो-सीक और आरएनए-सीक को जोड़ा गया। फिर हमने इन डेटा सेटों से सभी व्यक्त ORFs की पहचान करने के लिए RiboTaper13 का इस्तेमाल किया जो जीनोम के ज्ञात सर्वसम्मति कोडिंग अनुक्रम (CCDS) क्षेत्रों में मैप किए गए थे।

इन ORF को निम्न मानदंडों के आधार पर फ़िल्टर किया गया: उनकी अमीनो एसिड लंबाई 100 से कम थी और वे जीनोम में बड़े प्रोटीन को एनकोड करने वाले ज्ञात ORF के साथ ओवरलैप नहीं हुए। बचे हुए ORF को फिर से जांचा गया ताकि यह पता लगाया जा सके कि क्या उनके पास ज्ञात SEP के समान गुणवत्ता नियंत्रण मीट्रिक हैं, जैसे कि mRNA और राइबोसोमल अनुक्रमण रीड काउंट की तुलना में ORF अभिव्यक्ति स्तरों का उच्च सहसंबंध।

प्रत्येक शेष उम्मीदवार को उसके विभेदक अभिव्यक्ति स्तर और चाहे वह एक ज्ञात माइटोकॉन्ड्रियल रूपांकन, एक जीन हस्ताक्षर, या दोनों था, के आधार पर कई श्रेणियों में विभाजित किया गया था। शीर्ष रैंक वाला i-Mito-SEP उम्मीदवार एक 83 एमिनो एसिड पेप्टाइड था जिसे NMES-1 के रूप में भी जाना जाता है, जिसे जीन C15ORF48 द्वारा एन्कोड किया गया था, जिसने IL-1β उपचार के बाद सबसे बड़ा अपरेगुलेशन दिखाया और दोनों भविष्यवाणी विधियों द्वारा माइटोकॉन्ड्रियल के रूप में पहचाना गया। इसके अलावा, हमने IL-1β उपचार के बाद रिबो-सीक रीड्स में वृद्धि की पुष्टि की, जो सूजन के दौरान बढ़े हुए प्रोटीन अनुवाद का संकेत देता है। हमने ORF में P साइट में इन-फ्रेम रीड्स भी देखे।

इस डेटा ने न केवल ORF अभिव्यक्ति की उपस्थिति की पुष्टि की, बल्कि हमें वैकल्पिक अनुवाद प्रारंभ स्थलों को अलग करने और प्रारंभिक अमीनो एसिड को सटीक रूप से निर्धारित करने की भी अनुमति दी। अंत में, इस अध्ययन के परिणामों से पता चला कि MOCCI कॉम्प्लेक्स IV का एक अज्ञात घटक है, जो माइटोकॉन्ड्रिया में एंजाइमों की एक श्रृंखला में से एक है जो सेलुलर श्वसन के लिए ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला बनाते हैं।

सूजन के दौरान, MOCCI को कॉम्प्लेक्स IV में शामिल किया जाता है ताकि इसकी गतिविधि को रोका जा सके, और वायरल संक्रमण के बाद सूजन को कम करने के लिए यह अवरोध आवश्यक है। टीम ने यह भी पाया कि MOCCI का निर्माण miR-147b नामक एक माइक्रोआरएनए अणु के साथ मिलकर किया जाता है। दोनों अणु एक ही जीन से उत्पन्न होते हैं, लेकिन जीनोम के अलग-अलग हिस्सों से, Mocci जीन अनुक्रमों से आते हैं जो प्रोटीन (एक्सॉन कहलाते हैं) को एनकोड करते हैं और miR-147b गैर-कोडिंग अनुक्रमों (इंट्रॉन कहलाते हैं) से आते हैं।

अपने सूजनरोधी प्रभाव को बढ़ाते हुए, miR-147b अणु वायरस की सक्रिय प्रतिकृति को रोकता है। इसका मतलब है कि MOCCI और miR-147b एक साथ मिलकर वायरल संक्रमण को नियंत्रित करने और एक ही समय में सूजन को दबाने में मदद करते हैं।

अध्ययन की प्रमुख लेखिका, पीएचडी चेरिल ली ने कहा, "मूल रूप से, MOCCI उन घटकों के उपसमूह के कार्य को बदल देता है जो कोशिका में ऊर्जा-उत्पादक केंद्र का निर्माण करते हैं, जिससे हमें सूजन को नियंत्रित करने में मदद मिलती है।"

शोधकर्ताओं ने कहा कि उनके शोध का अगला चरण इस बात पर केंद्रित होगा कि लक्षित औषधीय उपचार कैसे डिजाइन किए जाएं जो miR-147b के सूजनरोधी प्रभावों की नकल कर सकें। वे कोलाइटिस और सोरायसिस जैसी आम पुरानी सूजन संबंधी बीमारियों में MOCCI की भूमिका का अध्ययन करने की भी योजना बना रहे हैं।