एक शोधकर्ता ने प्रोटीन X (50 kDa) के C-सिरे पर एक केन्द्रकीय स्थानीकरण संकेतक (NLS; Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys) का पहचान किया। प्रोटीन X के स्थानीकरण के अध्ययन के लिए शोधकर्ता ने प्रोटीन X के C-सिरे को GFP के साथ समेकित किया। संलग्नी प्रोटीन को कोशिकाविलेय में पाया गया। जब केन्द्रकीय स्थानीकरण संकेतक का समेकन GFP के साथ N-सिरे पर किया गया तो NLS-अंकित GFP बहुताएत से केन्द्रक में स्थानीकृत होते पाया गया । इस अवलोकन के आधार पर, शोधकर्ता ने कुछ परिकल्पनाएं बनाएं:

A. प्रोटीन X-GFP काइमेरिक रचना में क्षारकीय अमीनों अम्लों का प्रसार GFP अनुक्रम द्वारा अच्छादित कर दिया जाता है, फलत: यह प्रोटीन - GFP का प्रवेश केन्द्रक में कराने में असमर्थ होता है।

B. पूर्ण दीर्घ X-GFP काइमेरिक प्रोटीन में x-प्रोटीन अनुवाद पश्चात परिवर्तित हो जाता है, जो कि इसके केन्द्रक में आयात को प्रभावित करता है।

C. प्रोटीन X का GFP के साथ समेकन इसको बहुत अधिक स्थूल बना देता है जिससे कि यह केन्द्रिका छिद्र समूहों से केन्द्रक में प्रवेश करने में असमर्थ हो जाता है।

D. GFP अनुवाद-पश्चात परिवर्तित हो जाता है, जो कि प्रोटीन X-GFP का केन्द्रक में आयात को प्रभावित करता है।

निम्नांकित कौन सा एक विकल्प उन संभावित परिकल्पनाओं का सर्वश्रेष्ठ मेल प्रदान करता है जो प्रोटीन-X के आवागमन के कार्यविधि को सर्वोत्तम रूप से वर्णित करता है? 

अवधारणा:

• प्रोटीन छंटाई या लक्ष्यीकरण उस प्रक्रिया को संदर्भित करती है जिसमें कोशिका प्रोटीन को कोशिका के उपयुक्त क्षेत्र में या कोशिका के बाहर परिवहन करती है।
• प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों में, नव संश्लेषित प्रोटीन को कोशिका में वांछित स्थान पर पहुंचाया जाता है, इसे प्रोटीन लक्ष्यीकरण कहा जाता है।
• प्रोटीन को लक्ष्य बनाना और उनके स्थान तक पहुंचाना, प्रोटीन में मौजूद सूचना पर आधारित होता है।
• एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गॉल्जी उपकरण, एंडोसोम्स और लाइसोसोम्स वे कोशिकांग हैं जो प्रोटीन प्रसंस्करण और पुटिका परिवहन में शामिल होते हैं।
• झिल्ली-बद्ध राइबोसोम द्वारा संश्लेषित प्रोटीनों में घुलनशील तथा झिल्ली-बद्ध प्रोटीन दोनों शामिल होते हैं।
• कोशिकाओं से स्रावित होने वाले प्रोटीन स्रावी मार्ग से निम्नलिखित क्रम में गुजरते हैं:
• खुरदरी अन्तर्द्रव्यी जालिका → ईआर-गोल्जी परिवहन पुटिका → गोल्जी सिस्टर्नी → स्रावी एवं परिवहन पुटिका और → कोशिका सतह।
• स्रावी प्रोटीन के संश्लेषण में लगे राइबोसोम में एक संकेत अनुक्रम होता है जो इसे ईआर तक पहुंचाता है, जहां यह ईआर लुमेन में प्रवेश करता है
• सिग्नल अनुक्रम पॉलीपेप्टाइड की एन-टर्मिनल बढ़ती श्रृंखला में मौजूद होता है।
• सिग्नल पहचान कण (एसआरपी) प्रोटीन होते हैं जो सिग्नल अनुक्रम से जुड़ते हैं और फिर ये राइबोसोम, पॉलीपेप्टाइड और एसआरपी एसआरपी रिसेप्टर्स से जुड़ते हैं जो ईआर झिल्ली पर मौजूद होते हैं।
• फिर नवजात पॉलीपेप्टाइड को ईआर के लुमेन में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
• एक बार जब प्रोटीन ईआर लुमेन में प्रवेश कर जाता है, तो इसे कोशिकाओं के विभिन्न भागों में और कोशिकाओं के बाहर अलग कर दिया जाता है।
• नाभिकीय स्थानीयकरण अनुक्रम (एनएलएस) मूल अमीनो एसिड का एक छोटा खंड है जो प्रोटीन के नाभिकीय आयात के लिए आवश्यक और पर्याप्त है।
• कुछ कोशिकाद्रव्यी प्रोटीन परमाणु आयात के लिए रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं, वे कार्गो प्रोटीन के एनएलएस से बंधते हैं।
• ये रिसेप्टर्स कैरियोफेरिन नामक प्रोटीन के एक बड़े परिवार से संबंधित हैं।

व्याख्या:

• एनएलएस वह मूल अमीनो एसिड है जो परमाणु आयात के लिए आवश्यक है।
• प्रोटीन x के मामले में, यह अनुक्रम C-टर्मिनल सिरे पर पाया जाता है।
• जब GFP को प्रोटीन X के C-टर्मिनल से जोड़ा जाता है, तो यह मूल अनुक्रम छिप जाता है, जिसके कारण काइमेरिक प्रोटीन के लिए कोशिकाद्रव्यी रिसेप्टर्स से बंध पाना और नाभिक में आयातित होना संभव नहीं होता है।
  • अतः कथन A सही है।
• अनुवादोत्तर संशोधन सहसंयोजक प्रसंस्करण है जो प्रोटीन के गुणों को बदल देता है।
• यह बहुत संभव है कि प्रोटीन एक्स में कुछ अनुवादोत्तर संशोधन हुआ हो, जिससे एनएलएस सिग्नल बाधित हो गया हो।
  • अतः कथन B सही है।
• प्रोटीन आयात के लिए NLS ज़रूरी होने के साथ-साथ पर्याप्त भी है। इसलिए, अगर किसी भी प्रोटीन में, चाहे वह छोटा हो या बड़ा, यह NLS है तो वह न्यूक्लियर पोर से होकर गुज़र सकता है।
  • अतः कथन C गलत है।
• जीएफपी के अनुवादोत्तर संशोधन के परिणामस्वरूप अमीनो एसिड से क्रोमोफोर का निर्माण होता है।
• इससे प्रतिदीप्ति उत्सर्जित करना संभव हो जाता है। इसलिए, GFP प्रोटीन के अनुवादोत्तर संशोधन से काइमेरिक प्रोटीन के आयात पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
  • अतः कथन D गलत है।

अतः सही उत्तर विकल्प 3 है।