केसपेस एन्ज़ाइम क्या हैं? कोशिका मृत्यु में उनकी निर्णायक भूमिका का वर्णन कीजिए ।

कैस्पेसेस एंजाइम: परिभाषा और प्रकार

कैस्पेसेस सिस्टीन अवशेष का उपयोग करके एस्पार्टिक एसिड अवशेषों के बाद पेप्टाइड बंधों को काटने वाले प्रोटिएज एंजाइमों का एक परिवार हैं। 'कैस्पेसेस' नाम 'Cysteine-dependent aspartate-specific proteases' का संक्षिप्त रूप है। मनुष्यों में 14 विभिन्न कैस्पेसेस पाए जाते हैं, जिन्हें उनकी भूमिका और सक्रियण तंत्र के आधार पर दो मुख्य वर्गों में विभाजित किया जा सकता है:

• इन्फ्लेमेटरी कैस्पेसेस (Inflammatory Caspases): कैस्पेस-1, -4, -5 और -11 इस श्रेणी में आते हैं। ये कैस्पेसेस प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और सूजन में शामिल होते हैं।
• एपोप्टोटिक कैस्पेसेस (Apoptotic Caspases): कैस्पेस-2, -3, -6, -7, -8, -9 और -10 इस श्रेणी में आते हैं। ये कैस्पेसेस एपोप्टोसिस (programmed cell death) की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

कोशिका मृत्यु के प्रकार

कोशिका मृत्यु एक जटिल प्रक्रिया है जो विभिन्न मार्गों से हो सकती है। कोशिका मृत्यु के मुख्य प्रकार निम्नलिखित हैं:

• एपोप्टोसिस (Apoptosis): यह एक प्रोग्राम्ड कोशिका मृत्यु है जो कोशिका को व्यवस्थित रूप से नष्ट कर देती है, जिससे सूजन या आसपास के ऊतकों को नुकसान नहीं होता है।
• नेक्रोसिस (Necrosis): यह कोशिका मृत्यु का एक अनियंत्रित रूप है जो कोशिका को फटने और आसपास के ऊतकों को नुकसान पहुंचाने का कारण बनता है।
• ऑटोफैगी (Autophagy): यह एक प्रक्रिया है जिसमें कोशिका अपने स्वयं के घटकों को नष्ट कर देती है, जो कोशिका को तनावपूर्ण परिस्थितियों में जीवित रहने में मदद कर सकती है या कोशिका मृत्यु को प्रेरित कर सकती है।

कोशिका मृत्यु में कैस्पेसेस की निर्णायक भूमिका

कैस्पेसेस कोशिका मृत्यु में एक केंद्रीय भूमिका निभाते हैं, खासकर एपोप्टोसिस में। कैस्पेसेस की सक्रियता एक कैस्केड (cascade) प्रतिक्रिया के माध्यम से होती है, जिसमें एक कैस्पेस दूसरे को सक्रिय करता है। इस कैस्केड में मुख्य कैस्पेसेस निम्नलिखित हैं:

• इनिशिएटर कैस्पेसेस (Initiator Caspases): कैस्पेस-8 और -9 इनिशिएटर कैस्पेसेस हैं जो कोशिका मृत्यु के मार्गों को सक्रिय करते हैं। कैस्पेस-8 एक्सट्रिंसिक मार्ग (extrinsic pathway) में सक्रिय होता है, जबकि कैस्पेस-9 इंट्रिंसिक मार्ग (intrinsic pathway) में सक्रिय होता है।
• एक्जीक्यूटर कैस्पेसेस (Executioner Caspases): कैस्पेस-3, -6 और -7 एक्जीक्यूटर कैस्पेसेस हैं जो कोशिका के भीतर प्रोटीन को तोड़कर कोशिका मृत्यु को कार्यान्वित करते हैं।

एपोप्टोसिस में कैस्पेसेस के मार्ग

एपोप्टोसिस दो मुख्य मार्गों से हो सकता है:

• इंट्रिंसिक मार्ग (Intrinsic Pathway): यह मार्ग माइटोकॉन्ड्रिया (mitochondria) से शुरू होता है। कोशिका में तनाव होने पर, माइटोकॉन्ड्रिया साइटोक्रोम सी (cytochrome c) नामक एक प्रोटीन को छोड़ता है, जो कैस्पेस-9 को सक्रिय करता है।
• एक्सट्रिंसिक मार्ग (Extrinsic Pathway): यह मार्ग कोशिका सतह पर स्थित रिसेप्टर्स (receptors) से शुरू होता है। जब एक लिगैंड (ligand) इन रिसेप्टर्स से जुड़ता है, तो यह कैस्पेस-8 को सक्रिय करता है।

कैस्पेसेस और रोग

कैस्पेसेस की असामान्य गतिविधि कई रोगों से जुड़ी हुई है, जिनमें कैंसर, न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग (neurodegenerative diseases) और ऑटोइम्यून रोग (autoimmune diseases) शामिल हैं।

• कैंसर: कैंसर कोशिकाओं में अक्सर कैस्पेसेस की गतिविधि कम हो जाती है, जिससे वे एपोप्टोसिस से बच जाती हैं और अनियंत्रित रूप से बढ़ती हैं।
• न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग: अल्जाइमर रोग (Alzheimer's disease) और पार्किंसंस रोग (Parkinson's disease) जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में, कैस्पेसेस की असामान्य गतिविधि न्यूरॉन्स (neurons) की मृत्यु का कारण बन सकती है।
• ऑटोइम्यून रोग: ऑटोइम्यून रोगों में, कैस्पेसेस की गतिविधि प्रतिरक्षा कोशिकाओं की असामान्य सक्रियता और सूजन का कारण बन सकती है।