Epithelial sodium channel
এপিথেলিয়াল সোডিয়াম চ্যানেল (ইএনএসি), (অ্যামিলোরাইড-সংবেদনশীল সোডিয়াম চ্যানেল নামেও পরিচিত) একটি ঝিল্লি-আবদ্ধ আয়ন চ্যানেল যা সোডিয়াম আয়নগুলিতে নির্বাচিতভাবে প্রবেশযোগ্য। এটি তিনটি সমজাতীয় উপ-একক α বা δ, β এবং γ দ্বারা গঠিত একটি হেটেরোট্রিমার হিসাবে একত্রিত হয়, এই উপ-এককগুলি চারটি জিন দ্বারা এনকোড করা হয়ঃ SCNN1A, SCNN1B, SCNN1G, এবং SCNN1D। ই. এন. এ. সি প্রাথমিকভাবে কিডনির নেফ্রনের সংগ্রহকারী নালীতে সোডিয়াম আয়নগুলির পুনরায় শোষণের সাথে জড়িত। ফুসফুসের শোথ, সিস্টিক ফাইব্রোসিস, সিওপিডি এবং কোভিড-19 সহ এপিথেলিয়াল ঝিল্লি জুড়ে তরলের ভারসাম্য বিঘ্নিত হয় এমন রোগে জড়িত হওয়ার পাশাপাশি, মানব লবণের স্বাদ রিসেপ্টর হিসাবে ইএনএসি ফাংশনের প্রোটোলাইজড রূপগুলি। অনেক টাইট এপিথেলিয়ার এপিকাল ঝিল্লিতে সোডিয়াম চ্যানেল থাকে যা প্রাথমিকভাবে মূত্রবর্ধক ব্লকার অ্যামিলোরাইডের প্রতি তাদের উচ্চ আকর্ষণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এই চ্যানেলগুলি শরীরের লবণ এবং জলের হোমিওস্ট্যাসিস রক্ষণাবেক্ষণের জন্য প্রয়োজনীয় সক্রিয় সোডিয়াম পুনরায় শোষণের প্রথম ধাপে মধ্যস্থতা করে। মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে, চ্যানেলগুলি কিডনি, কোলন, ফুসফুস এবং ঘাম গ্রন্থিগুলিতে সোডিয়ামের পুনঃশোষণ নিয়ন্ত্রণ করে; তারা স্বাদ গ্রহণেও ভূমিকা পালন করে। এপিথেলিয়াল সোডিয়াম চ্যানেলগুলি কাঠামোগতভাবে এবং সম্ভবত বিবর্তনীয়ভাবে পি2এক্স পিউরিনোরিসেপ্টর, ব্যথার রিসেপ্টরগুলির সাথে সম্পর্কিত যা এটিপি সনাক্ত করার সময় সক্রিয় হয়। অবস্থান এবং কার্যকারিতা ই. এন. এ. সি মেরুকৃত এপিথেলিয়াল কোষের অ্যাপিকাল ঝিল্লিতে অবস্থিত, বিশেষ করে কিডনি (প্রাথমিকভাবে সংগ্রহকারী নল), ফুসফুস, ত্বক, পুরুষ এবং মহিলা প্রজনন ট্র্যাক্ট এবং কোলনে। এপিথেলিয়াল সোডিয়াম চ্যানেলগুলি দূরবর্তী নেফ্রন, শ্বাসযন্ত্র এবং প্রজনন ট্র্যাক্ট এবং এক্সোক্রাইন গ্রন্থিগুলিতে এপিথেলিয়ার অ্যাপিকাল ঝিল্লি জুড়ে Na + পুনরায় শোষণকে সহজতর করে। যেহেতু Na + আয়ন ঘনত্ব বহির্কোষীয় তরল প্রতিসমোলারিটির একটি প্রধান নির্ধারক, তাই Na + ঘনত্বের পরিবর্তন তরলের চলাচলকে প্রভাবিত করে এবং ফলস্বরূপ তরলের আয়তন এবং রক্তচাপকে প্রভাবিত করে। কোলন এবং কিডনিতে ইএনএসি-র ক্রিয়াকলাপ মিনারেলোকর্টিকয়েড অ্যালডোস্টেরন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এটি ট্রাইমটেরিন বা অ্যামিলোরাইড দ্বারা অবরুদ্ধ করা যেতে পারে, যা মূত্রবর্ধক হিসাবে চিকিৎসাগতভাবে ব্যবহৃত হয়। কিডনিতে, এটি অ্যাট্রিয়াল ন্যাট্রিয়ুরেটিক পেপটাইড দ্বারা প্রতিরোধ করা হয়, যার ফলে ন্যাট্রিয়ুরেসিস এবং ডাইয়ুরেসিস হয়। মস্তিষ্কের এপিথেলিয়াল Na + চ্যানেলগুলি (ENACs) রক্তচাপ নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। কার্ডিওভাসকুলার হোমিওস্ট্যাসিস বজায় রাখতে নিউরোএন্ডোক্রাইন এবং স্বায়ত্তশাসিত প্রতিক্রিয়াগুলির সমন্বয়ে ভাসোপ্রেসিন (ভিপি) নিউরনগুলি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উচ্চ খাদ্যতালিকাগত লবণ গ্রহণের ফলে ইএনএসি-র অভিব্যক্তি এবং ক্রিয়াকলাপ বৃদ্ধি পায় যার ফলে ভিপি নিউরনের স্থিতিশীল অবস্থা হ্রাস পায়। খাদ্যতালিকাগত লবণ গ্রহণ কীভাবে ইএনএসি ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে ভিপি নিউরনের ক্রিয়াকলাপকে প্রভাবিত করে তার অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে এটি একটি। মস্তিষ্কের ইএনএসি চ্যানেলগুলি ডায়েটরি সোডিয়ামের রক্তচাপের প্রতিক্রিয়ায় জড়িত। উচ্চ-রেজোলিউশন ইমিউনোফ্লোরেসেন্স গবেষণায় দেখা গেছে যে শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্ট এবং মহিলা প্রজনন ট্র্যাক্টে, ইএনএসি সিলিয়ার পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর অবস্থিত যা বহু-সিলিয়েটেড কোষের পৃষ্ঠকে আবৃত করে। অতএব, গতিশীল সিলিয়া সহ এই এপিথেলিয়ায়, ইএনএসি পেরিসিলিয়ারি তরলের অসমোলাটির নিয়ন্ত্রক হিসাবে কাজ করে এবং সিলিয়ার গতিশীলতার জন্য প্রয়োজনীয় গভীরতায় তরলের আয়তন বজায় রাখার জন্য এর কার্যকারিতা অপরিহার্য। শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্টে এই নড়াচড়া মিউকোসাল পৃষ্ঠ পরিষ্কার করার জন্য অপরিহার্য, এবং মহিলা প্রজনন ট্র্যাক্টে, সিলিয়ার গতিশীলতা oocytes এর চলাচলের জন্য অপরিহার্য। ই. এন. এ. সি-এর বিপরীতে, ক্লোরাইড আয়ন পরিবহন নিয়ন্ত্রণকারী সি. এফ. টি. আর সিলিয়ায় পাওয়া যায় না। এই ফলাফলগুলি পূর্ববর্তী একটি অনুমানের বিরোধিতা করে যে ইএনএসি সিএফটিআর-এর সাথে সরাসরি মিথস্ক্রিয়া দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। সিস্টিক ফাইব্রোসিস (সিএফ) রোগীদের মধ্যে, সিএফটিআর ইএনএসি-কে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না, যার ফলে ফুসফুসে হাইপার-অ্যাবসর্পশন এবং পুনরাবৃত্ত ফুসফুসের সংক্রমণ হয়। এটি একটি লিগ্যান্ড-গেটেড আয়ন চ্যানেল হতে পারে বলে ধারণা করা হয়। ত্বকের এপিডার্মাল স্তরে, ইএনএসি কেরাটিনোসাইট, সেবাসিয়াস গ্রন্থি এবং মসৃণ পেশী কোষে প্রকাশিত হয়। এই কোষগুলিতে ই. এন. এ. সি বেশিরভাগ সাইটোপ্লাজমে অবস্থিত। ইক্রাইন ঘাম গ্রন্থিগুলিতে, ই. এন. এ. সি প্রধানত ঘাম নালীর লুমেনের মুখোমুখি আপিকাল ঝিল্লিতে অবস্থিত। এই নালীগুলিতে ইএনএসি-র প্রধান কাজ হল ঘামের মধ্যে নির্গত Na + আয়নগুলির পুনরায় গ্রহণ। ইএনএসি মিউটেশনের রোগীদের মধ্যে যা সিস্টেমিক সিউডোহাইপোলডোস্টেরোনিজম টাইপ I-এর কারণ হয়, রোগীরা উল্লেখযোগ্য পরিমাণে Na + আয়ন হারাতে পারে, বিশেষ করে গরম জলবায়ুতে। ইএনএসি স্বাদ রিসেপ্টরগুলিতেও পাওয়া যায়, যেখানে এটি লবণাক্ততার উপলব্ধিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ইঁদুরের মধ্যে, কার্যত পুরো লবণের স্বাদ ইএনএসি দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয়, যেখানে এটি মানুষের মধ্যে কম গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে হয়ঃ প্রায় 20 শতাংশ এপিথেলিয়াল সোডিয়াম চ্যানেলে স্বীকৃত হতে পারে। ই. এন. এ. সি-এর প্রোটোলাইজড রূপগুলি মানুষের লবণের স্বাদ গ্রহণকারী হিসাবেও কাজ করে। টেবিল লবণ, সোডিয়াম ক্লোরাইডের (এন. এ. সি. এল) নোনতা স্বাদের উপলব্ধির উপর 4-প্রোপাইলফিনাইল 2-ফিউরেটের প্রভাব মূল্যায়নের জন্য মানব সংবেদনশীল গবেষণা ব্যবহার করে এই ভূমিকাটি প্রথম নিশ্চিত করা হয়েছিল। 4-প্রোপাইলফিনাইল 2-ফিউরোয়েট একটি যৌগ যা প্রোটোলাইজড ইএনএসি সক্রিয় করার জন্য আবিষ্কৃত হয়েছিল। আয়ন সিলেক্টিভিটি স্টাডিজ দেখায় যে ইএনএসি চ্যানেল আয়ন এবং আয়নগুলিতে প্রবেশযোগ্য, তবে আয়নগুলিতে খুব কম ব্যাপ্তিযোগ্যতা রয়েছে। পরিবহণ প্রতিক্রিয়া চ্যানেলগুলির জন্য সাধারণীকৃত পরিবহন প্রতিক্রিয়া হলঃ (আউট) → (ইন) যা ডিজেনেরিনের জন্যঃ ক্যাটায়ন (আউট) → ক্যাটায়ন (ইন) কাঠামো ইএনএসি তিনটি ভিন্ন উপ-একক নিয়ে গঠিতঃ α, β, γ। তিনটি উপ-ইউনিটই ঝিল্লির উপর কার্যকরী চ্যানেলের ঝিল্লি সমাবেশে পরিবহনের জন্য প্রয়োজনীয়। প্রতিটি ইএনএসি সাবইউনিটের সি-টার্মিনাস একটি পিপিএক্সওয়াই মোটিফ ধারণ করে যা যখন β-বা γ-ENAC সাবইউনিটে পরিবর্তিত বা মুছে ফেলা হয় তখন লিডলস সিনড্রোমের দিকে পরিচালিত করে, যা উচ্চ রক্তচাপের একটি মানব অটোসোমাল প্রভাবশালী রূপ। ই. এন. এ. সি-এর ক্রায়ো. ই. এম কাঠামো নির্দেশ করে যে চ্যানেলটি অ্যাসিড-সেন্সিং আয়ন চ্যানেল 1 (এ. এস. আই. সি 1)-এর মতো একটি হেটেরোট্রিমেরিক প্রোটিন, যা একই পরিবারের অন্তর্গত। প্রতিটি সাবইউনিট দুটি ট্রান্সমেম্ব্রেন হেলিস এবং একটি এক্সট্রাসেলুলার লুপ নিয়ে গঠিত। তিনটি পলিপেপটাইডের অ্যামিনো-এবং কার্বক্সি-টার্মিনি সাইটোসোলে অবস্থিত। এ. এস. আই. সি1-এর স্ফটিক কাঠামো এবং সাইট-নির্দেশিত মিউটেজেনেসিস গবেষণা থেকে জানা যায় যে, ই. এন. এ. সি-এর একটি কেন্দ্রীয় আয়ন চ্যানেল রয়েছে যা তিনটি উপ-ইউনিটের মধ্যে কেন্দ্রীয় প্রতিসাম্য অক্ষ বরাবর অবস্থিত। কাঠামোর দিক থেকে, এই পরিবারের অন্তর্গত প্রোটিনগুলি প্রায় 510 থেকে 920 অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ নিয়ে গঠিত। এগুলি একটি আন্তঃকোষীয় এন-টার্মিনাস অঞ্চল এবং তারপরে একটি ট্রান্সমেম্ব্রেন ডোমেন, একটি বড় এক্সট্রাসেলুলার লুপ, একটি দ্বিতীয় ট্রান্সমেম্ব্রেন সেগমেন্ট এবং একটি সি-টার্মিনাল ইন্ট্রাসেলুলার লেজ দিয়ে তৈরি। এছাড়াও একটি চতুর্থ, তথাকথিত δ-সাবইউনিট রয়েছে, যা α-সাবইউনিটের সাথে যথেষ্ট অনুক্রম সাদৃশ্য ভাগ করে এবং β-এবং γ-সাবইউনিটের সাথে একত্রে একটি কার্যকরী আয়ন-চ্যানেল গঠন করতে পারে। এই ধরনের δ-, β-, γ-ENAC অগ্ন্যাশয়, অণ্ডকোষ, ফুসফুস এবং ডিম্বাশয়ে দেখা যায়। তাদের ভূমিকা এখনও অজানা। এপিথেলিয়াল চ্যানেল (ইএনএসি) পরিবারের সদস্যরা আলফা, বিটা, গামা এবং ব-দ্বীপ নামে চারটি উপপরিবারে পড়ে। প্রোটিনগুলি একই আপাত টপোলজি প্রদর্শন করে, প্রতিটি দুটি ট্রান্সমেম্ব্রেন (টিএম)-স্প্যানিং সেগমেন্ট (টিএমএস) সহ, একটি বড় এক্সট্রাসেলুলার লুপ দ্বারা পৃথক। আজ অবধি অধ্যয়ন করা বেশিরভাগ ই. এন. এ. সি প্রোটিনে, বহির্কোষীয় ক্ষেত্রগুলি অত্যন্ত সংরক্ষিত এবং অলিগোমেরিক চ্যানেল প্রোটিন কমপ্লেক্সের হাইড্রোফিলিক ছিদ্র গঠনে অবদান রাখার জন্য অনুধাবন করা সি-টার্মিনাল অ্যাম্ফিপ্যাথিক টি. এম অঞ্চলগুলির সাথে অসংখ্য সিস্টিন অবশিষ্টাংশ রয়েছে। মনে করা হয় যে, সু-সংরক্ষিত বহির্কোষীয় ক্ষেত্রগুলি চ্যানেলের ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণের জন্য রিসেপ্টর হিসাবে কাজ করে। এপিথেলিয়াল কোষ থেকে মেরুদণ্ডী ইএনএসি প্রোটিনগুলি ফাইলোজেনেটিক গাছের উপর শক্তভাবে একত্রিত হয়; ভোল্টেজ-সংবেদনশীল ইএনএসি হোমোলোগুলিও মস্তিষ্কে পাওয়া যায়। কৃমি ডিজেনেরিন সহ অনেকগুলি ক্রমযুক্ত সি. এলিগ্যানস প্রোটিন মেরুদণ্ডী প্রোটিনের পাশাপাশি একে অপরের সাথে দূরবর্তীভাবে সম্পর্কিত। ভার্টিব্রেট ইএনএসি প্রোটিনগুলি ক্যানোরহ্যাবডাইটিস এলিগ্যানসের ডিজেনেরিনের অনুরূপঃ ডিগ-1, ডেল-1, এমইসি-4, এমইসি-10 এবং আন-8। এই প্রোটিনগুলি স্নায়ুতন্ত্রের অবক্ষয় ঘটাতে পরিবর্তিত হতে পারে এবং সোডিয়াম চ্যানেল গঠন করে বলেও মনে করা হয়। সুপারফ্যামিলি এপিথেলিয়াল সোডিয়াম () চ্যানেল (ইএনএসি) পরিবারটি ইএনএসি/পি2এক্স সুপারফ্যামিলির অন্তর্গত। ইএনএসি এবং পি2এক্স রিসেপ্টরগুলির অনুরূপ 3-ডি কাঠামো রয়েছে এবং এগুলি সমজাতীয়। জিন ইএনএসি-র তিনটি উপ-ইউনিটকে এনকোড করা তিনটি জিনের এক্সন-ইন্ট্রন স্থাপত্য তাদের ক্রমের বিচ্যুতি সত্ত্বেও অত্যন্ত সংরক্ষিত রয়েছে। এস. সি. এন. এন. 1এ, এস. সি. এন. এন. 1বি, এস. সি. এন. এন. 1জি, এস. সি. এন. এন. 1ডি চারটি সম্পর্কিত অ্যামিলোরাইড সংবেদনশীল সোডিয়াম চ্যানেল রয়েছেঃ এ. সি. সি. এন. 1, এ. সি. সি. এন. 2, এ. সি. সি. এন. 3, এ. সি. সি. এন. 4 স্থিতিশীল ই. এন. এ. সি সেল লাইন স্তন্যপায়ী কোষ সংস্কৃতিতে ই. এন. এ. সি-এর অভিব্যক্তি সাইটোটক্সিক, যার ফলে সোডিয়াম গ্রহণ, কোষ ফোলা এবং কোষের মৃত্যু হয়, যা ই. এন. এ. সি অধ্যয়নের জন্য স্থিতিশীল কোষ রেখার উৎপাদনকে জটিল করে তোলে। ক্রোমওভার্ট প্রযুক্তি ফ্লোরোজেনিক সিগন্যালিং প্রোব এবং ফ্লো সাইটোমেট্রি ব্যবহার করে একটি স্থিতিশীল ইএনএসি কোষ লাইন উৎপাদন করতে সক্ষম করেছে যাতে ইএনএসি-র কার্যকরী, স্থিতিশীল এবং কার্যকর অভিব্যক্তিতে সক্ষম বিরল ক্লোনগুলিকে বিচ্ছিন্ন করতে অসংখ্য কোষ স্ক্যান করা যায়। ক্লিনিক্যাল তাৎপর্য সি. এফ. টি. আর-এর সঙ্গে ই. এন. এ. সি-র মিথস্ক্রিয়া সিস্টিক ফাইব্রোসিসে গুরুত্বপূর্ণ প্যাথোফিজিওলজিক্যাল প্রাসঙ্গিকতার বিষয়। সি. এফ. টি. আর হল একটি ট্রান্সমেম্ব্রেন চ্যানেল যা ক্লোরাইড পরিবহনের জন্য দায়ী এবং এই প্রোটিনের ত্রুটিগুলি সিস্টিক ফাইব্রোসিসের কারণ হয়, আংশিকভাবে কার্যকরী সি. এফ. টি. আর-এর অনুপস্থিতিতে ই. এন. এ. সি চ্যানেলের নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে। শ্বাসনালীতে, সি. এফ. টি. আর ক্লোরাইড নিঃসরণের অনুমতি দেয় এবং সোডিয়াম আয়ন ও জল নিষ্ক্রিয়ভাবে অনুসরণ করে। যাইহোক, কার্যকরী সি. এফ. টি. আর-এর অনুপস্থিতিতে, ই. এন. এ. সি চ্যানেল নিয়ন্ত্রিত হয় এবং সোডিয়াম আয়নগুলিকে পুনরায় শোষণ করে লবণ ও জলের নিঃসরণকে আরও হ্রাস করে। যেমন, সিস্টিক ফাইব্রোসিসের শ্বাসযন্ত্রের জটিলতা কেবল ক্লোরাইড নিঃসরণের অভাবের কারণে নয়, পরিবর্তে সোডিয়াম এবং জলের পুনঃশোষণ বৃদ্ধির কারণে ঘটে। এর ফলে ঘন, ডিহাইড্রেটেড শ্লেষ্মা জমা হয়, যা শ্বাসযন্ত্রের মধ্যে জমা হয়, গ্যাসের বিনিময়ে হস্তক্ষেপ করে এবং ব্যাকটেরিয়া সংগ্রহের অনুমতি দেয়। তা সত্ত্বেও, সি. এফ. টি. আর-এর একটি নিয়ন্ত্রণ উচ্চ-ক্রিয়াকলাপ ই. এন. এ. সি-এর প্রভাবকে সংশোধন করে না। সম্ভবত ফুসফুসের এপিথেলিয়াল টিস্যুতে কার্যকরী আয়ন হোমিওস্ট্যাসিস বজায় রাখার জন্য অন্যান্য মিথস্ক্রিয়াশীল প্রোটিন প্রয়োজন, যেমন পটাসিয়াম চ্যানেল, অ্যাকোয়াপোরিন বা Na/K-ATPase। ঘাম গ্রন্থিগুলিতে, সি. এফ. টি. আর ঘাম নালীতে ক্লোরাইডের পুনরায় শোষণের জন্য দায়ী। সোডিয়াম আয়নগুলি ক্লোরাইড প্রবাহের কারণে সৃষ্ট তড়িৎরাসায়নগত গ্রেডিয়েন্টের ফলে ইএনএসি-র মাধ্যমে নিষ্ক্রিয়ভাবে অনুসরণ করে। এর ফলে লবণ এবং জলের অপচয় হ্রাস পায়। সিস্টিক ফাইব্রোসিসে ক্লোরাইড প্রবাহের অনুপস্থিতিতে, সোডিয়াম আয়নগুলি ই. এন. এ. সি-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় না, যার ফলে লবণ এবং জলের ক্ষতি হয়। (ই. এন. এ. সি চ্যানেলের নিয়ন্ত্রণ বৃদ্ধি সত্ত্বেও এটি সত্য, কারণ সি. এফ. টি. আর-এর মাধ্যমে ক্লোরাইড প্রবাহ দ্বারা স্থাপিত তড়িৎরাসায়নগত ঢাল দ্বারা ঘামের নালীগুলিতে প্রবাহ সীমিত থাকে।) যেমন, রোগীদের ত্বকের স্বাদ নোনতা, এবং এটি সাধারণত অতীতে এবং আজ আধুনিক বৈদ্যুতিক পরীক্ষার মাধ্যমে রোগ নির্ণয়ে সহায়তা করার জন্য ব্যবহৃত হয়। β এবং γ উপ-ইউনিটে ফাংশন মিউটেশনের লাভ লিডলস সিনড্রোমের সাথে যুক্ত। অ্যামিলোরাইড এবং ট্রাইমটেরিন হল পটাসিয়াম-প্রতিরোধী মূত্রবর্ধক যা এপিথেলিয়াল সোডিয়াম চ্যানেল ব্লকার হিসাবে কাজ করে। তথ্যসূত্র বহিঃসংযোগ ইলেক্ট্রোফিজিওলজি ইন্টিগ্রাল মেমব্রেন প্রোটিন সোডিয়াম চ্যানেল