दृढ संधियाँ

यह उपकला कोशिकाओं के बीच एक जंक्शन है जो एक अंतरकोशिकीय अवरोध बनाने के लिए कसकर बनता है जो कोशिकाओं के अंदर और बाहर कणों की आवाजाही में मदद करता है। यह ऊतकों में प्रसार और परासरण में मदद करता है। यह उपकला कोशिकाओं के बीच तरल पदार्थ के प्रवाह को अवरुद्ध करता है।

कोशिका जंक्शन

• सेल जंक्शन जानवरों के ऊतकों में आसन्न कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली के बीच बनने वाले कनेक्शन हैं। वे पड़ोसी कोशिकाओं के बीच संपर्क या आसंजन प्रदान करते हैं।

• मल्टीप्रोटीन कॉम्प्लेक्स आसन्न कोशिकाओं के बीच या कोशिका और बाह्य मैट्रिक्स मेक-अप सेल जंक्शनों के बीच संपर्क प्रदान करते हैं।

• सेल जंक्शन के तीन प्रमुख प्रकार इस प्रकार हैं:

1.तंग जंक्शन: आसन्न कोशिकाओं की बाहरी परत आपस में जुड़ जाती है और सामग्री को गुजरने नहीं देती है। वे एक बाधा के रूप में कार्य करते हैं। ये उपकला कोशिकाओं के बीच बनते हैं।

2.गैप जंक्शन: ये आसन्न कोशिकाओं के बीच बनने वाले अंतरकोशिकीय चैनल हैं। वे कोशिकाओं के बीच सीधे संचार की अनुमति देते हैं। छोटे अणु, आयन और विद्युत आवेग अंतराल जंक्शनों के माध्यम से कोशिकाओं के बीच चलते हैं। ये तंत्रिका कोशिकाओं, हेपेटोसाइट्स आदि में पाए जा सकते हैं।

3.एंकरिंग जंक्शन: ये सेल जंक्शन एक दूसरे से जुड़े होते हैं और बाह्य मैट्रिक्स के घटकों से जुड़े होते हैं। वे कोशिकाओं को एक साथ रखते हैं और ऊतकों को संरचनात्मक सामंजस्य प्रदान करते हैं। एडेरेन्स जंक्शन के उदाहरण हैं- डेस्मोसोम और हेमाइड्समोसोम।

तंग जंक्शन

टाइट जंक्शन दो या दो से अधिक पड़ोसी उपकला कोशिकाओं द्वारा निर्मित एक विशेष प्रकार का सेलुलर जंक्शन है। जब दो पड़ोसी कोशिकाओं की बाहरी परतें विलीन हो जाती हैं तो कोशिकाओं के बीच द्रव के प्रवाह में बाधा उत्पन्न हो जाती है। तंग कनेक्शन एक बाधा के रूप में कार्य करते हैं और कोशिका ध्रुवता और आसमाटिक संतुलन के संरक्षण का समर्थन करते हैं।

रक्त-मस्तिष्क अवरोध को आंशिक रूप से तंग जंक्शनों द्वारा बनाए रखा जाता है। तंग जंक्शन कोशिकाओं को जोड़े रखने और उनके बीच अवरोध के रूप में कार्य करने की दोहरी भूमिका निभाते हैं। उनकी उपस्थिति और पानी और विलेय के परिवहन को बाधित करने की उनकी क्षमता के अनुसार, तंग जंक्शनों वाली उपकला कोशिकाओं को या तो तंग या लीक के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

संरचना

सीलिंग स्ट्रैंड्स से बने ब्रांचिंग नेटवर्क से बना एक जंक्शन कॉम्प्लेक्स एक तंग जंक्शन बनाता है। इन टाइट जंक्शन स्ट्रैंड्स की संख्या टाइट जंक्शन की दक्षता को प्रभावित करती है, और उनमें से प्रत्येक के स्वतंत्र कार्य होते हैं। ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन की पंक्तियाँ जो एक सिरे पर प्लाज़्मा झिल्ली में निहित होती हैं और दूसरे सिरे पर बाह्य कोशिकीय डोमेन के संपर्क में होती हैं, इन धागों का निर्माण करती हैं। उजागर धागों का यह जाल बनता है। इस प्रकार, प्रत्येक स्ट्रैंड में ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन और साइटोप्लाज्मिक प्रोटीन दोनों होते हैं।

टाइट जंक्शन स्ट्रैंड के विकास के लिए लगभग 40 जंक्शन प्रोटीन की भागीदारी की आवश्यकता होती है। सामान्यतः तीन मुख्य ट्रांसमेम्ब्रेन टाइट जंक्शन प्रोटीन होते हैं:

1.ऑक्लूडिन:

ऑक्लूडिन एक प्रोटीन है जिसका आकार लगभग ~60-65 kDa होता है। ऑक्लूडिन प्रोटीन के एन- और सी-टर्मिनी पर इंट्रासेल्युलर क्षेत्र होते हैं। इसके अलावा, प्रोटीन ऑक्लूडिन में चार ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन होते हैं। ऑक्लूडिन प्रोटीन दो बाहरी लूप और एक इंट्रासेल्युलर लूप बनाता है। इंटरसेलुलर एपिथेलियल बैरियर फ़ंक्शन और सेलुलर पारगम्यता दोनों को ऑक्लुडेन प्रोटीन द्वारा संरक्षित किया जाता है। इस प्रकार, ऑक्लूडिन वितरण और बाधा संचालन का प्रभारी है।

2.क्लॉडिन्स:

क्लॉडिन प्रोटीन परिवार में लगभग 27 प्रोटीन हैं, जिनमें से सभी का आकार लगभग ~20 kDa है। टाइट जंक्शन के धागों की नींव क्लॉडिन प्रोटीन से बनी होती है। ये प्रोटीन लूप संरचना और ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन दोनों के संदर्भ में बेहद समान हैं। W-GLW-C-C अवशेष अनुक्रम की तलाश करके क्लॉडिन प्रोटीन को ऑक्लूडिन से अलग करना संभव है। क्लॉडिन प्रोटीन, जिनके छिद्र ~4Å आकार की सीमा में होते हैं, झिल्ली में सामग्री पारगम्यता में चार्ज चयनात्मकता के प्रभारी होते हैं। कुछ क्लॉडिन्स, जिन्हें बैरियर बिल्डर्स के रूप में जाना जाता है, बैरियर के निर्माण के प्रभारी हैं, जबकि क्लॉडिन्स 1, -3, -4, -8, -11, -14, और -19 सहित अन्य, टाइटिंग क्लॉडिन्स के रूप में जाने जाते हैं क्योंकि वे कम करते हैं पारगम्यता. क्लॉडिन्स 2 और -10बी चार्ज के लिए धनायन चयनात्मकता प्रदर्शित करते हैं, जबकि क्लॉडिन -10ए आयन चयनात्मकता प्रदर्शित करते हैं। प्रोटीन ऑक्लूडिन और क्लॉडिन परस्पर क्रिया कर रहे हैं। इसके अतिरिक्त, क्लॉडिन प्रोटीन की जीन अभिव्यक्ति और कैंसर के पूर्वानुमान के बीच एक संबंध है।

3.जंक्शन आसंजन अणु JAM प्रोटीन:

JAM प्रोटीन, जिन्हें जंक्शन आसंजन अणु के रूप में भी जाना जाता है, इम्युनोग्लोबुलिन सुपरफैमिली सदस्य हैं जो आकार में लगभग ~ 40 kDa होते हैं। JAM प्रोटीन अन्य टाइट जंक्शन स्ट्रैंड प्रोटीन से भिन्न होते हैं क्योंकि उनमें केवल एक ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन होता है। मुख्य सीलेंट जो आसन्न कोशिकाओं को एक दूसरे से जोड़े रखते हैं वे JAM प्रोटीन हैं। JAM प्रोटीन नियंत्रित करते हैं कि सामग्री आकार-विशिष्टता के साथ झिल्ली में कैसे प्रवेश करती है। मानव कोशिका में खोजा गया एक और टाइट जंक्शन प्रोटीन सिंगुलिन है।

टाइट जंक्शन की भूमिका

तंग जंक्शन विभिन्न उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं। उनकी प्राथमिक भूमिका कोशिकाओं को एक अवरोध बनाने में सहायता करना है जो अणुओं को गुजरने से रोकता है और कोशिका झिल्ली के भीतर प्रोटीन की गति को बाधित करता है। उपकला कोशिकाएं, जो शरीर की सतह को रेखाबद्ध करती हैं और उसकी गुहाओं को भरती हैं, उनमें अक्सर कड़े संबंध होते हैं। उपकला कोशिकाएं शरीर की सतहों को शरीर के भीतर, साथ ही शरीर और उसके परिवेश के बीच विभाजित करती हैं। इसलिए, उपकला कोशिका परतों के माध्यम से अणुओं की पारगम्यता को कसकर नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है।

यदि तंग जंक्शन अणुओं को भौतिक रूप से कोशिकाओं के बीच की जगह से गुजरने से रोकते हैं, तो उन्हें वैकल्पिक मार्गों से प्रवेश करना होगा जिसमें सीधे कोशिकाओं में प्रवेश करना शामिल है। वे कोशिका झिल्ली में विशिष्ट प्रोटीन को पार करने में सक्षम हो सकते हैं या कोशिका द्वारा ग्रहण किए जाने वाले एंडोसाइटोसिस से गुजर सकते हैं। ये तकनीकें कोशिका को उन पदार्थों पर अधिक नियंत्रण प्रदान करती हैं जिन्हें वह अंदर लेती है और छोड़ती है। हालाँकि, कुछ प्रोटीनों को एंडोथेलियल कोशिकाओं के विशिष्ट पक्षों पर बनाए रखा जाना चाहिए। कोशिकाओं की ऊपरी या बाहरी परत पर मौजूद प्रोटीन यह सीमित करते हैं कि कौन से यौगिक गुजर सकते हैं। बेसल, या आंतरिक परत में, कोशिकाएं एक्सोसाइटोसिस नामक प्रक्रिया में अपनी झिल्ली से अणुओं को बाहर निकालती हैं ताकि अणुओं को उनके माध्यम से गुजरने की अनुमति मिल सके। एक्सोसाइटोसिस को ठीक से काम करने के लिए विशेष प्रोटीन की भी आवश्यकता होती है। इन प्रक्रियाओं के घटित होने के लिए तंग जंक्शन आवश्यक प्रोटीन को कोशिका के सही किनारों पर रखते हैं। इसके अतिरिक्त, यह कोशिकाओं की ध्रुवीयता को सुरक्षित रखता है।

सरल कोशिका आसंजन तंग जंक्शनों का एक अन्य कार्य है। तंग जंक्शन अपनी शाखाओं वाले प्रोटीन स्ट्रैंड्स की बदौलत बारीकी से जुड़े पड़ोसी कोशिकाओं की एक शीट तैयार करते हैं। ये स्ट्रैंड्स माइक्रोफिलामेंट्स से जुड़े होते हैं, जो लंबे एक्टिन प्रोटीन स्ट्रैंड्स से बने होते हैं और कोशिका के साइटोस्केलेटन का एक घटक होते हैं। क्योंकि माइक्रोफिलामेंट्स कोशिका के अंदर पाए जाते हैं, सीलिंग स्ट्रैंड्स और माइक्रोफिलामेंट्स कोशिकाओं को अंदर और बाहर एक साथ बांधने के लिए एक साथ काम करते हैं।

टाइट जंक्शन के कार्य

टाइट जंक्शन न केवल एपिथेलियम और एंडोथेलियम कोशिकाओं में सामग्री परिवहन के लिए अर्ध-पारगम्य बाधा के रूप में काम करते हैं, बल्कि सेल बायोलॉजी में कई शारीरिक कार्यों के लिए भी टाइट जंक्शन महत्वपूर्ण हैं।

तंग जंक्शनों की भूमिका मुख्य रूप से निम्नलिखित अन्य कार्यों के साथ-साथ अवरोध निर्माण के रूप में है:

• तंग जंक्शन कोशिकाओं को पकड़कर रखने का काम करते हैं और इस प्रकार झिल्ली में संरचनात्मक भूमिका निभाते हैं।
• तंग जंक्शन एपिथेलियम और एंडोथेलियम झिल्ली में पैरासेल्यूलर परिवहन में अर्ध-पारगम्य बाधा के रूप में कार्य करते हैं।
• तंग जंक्शन कोशिका ध्रुवता को बनाए रखने में मदद करते हैं। उपकला में परिवहन विद्युत रासायनिक प्रवणता द्वारा संचालित होता है। तंग जंक्शन एपिकल-बेसल ध्रुवता के रखरखाव के लिए जिम्मेदार हैं।
• उपकला कोशिकाओं के तंग जंक्शन सेलुलर संरचना को बरकरार रखने और शरीर में विभिन्न डिब्बों को बनाने और बनाए रखने में मदद करते हैं।
• उपकला कोशिकाओं में तंग जंक्शन द्वि-दिशात्मक रूप से सेल सिग्नलिंग में भी शामिल होते हैं, जो कोशिका वृद्धि, कोशिका प्रसार, कोशिका विभेदन, कोशिका प्रवास और कोशिका अस्तित्व में शामिल होते हैं।
• टाइट जंक्शन होमियोस्टैसिस के रखरखाव के लिए बीबीबी या रक्त-मस्तिष्क बाधा टाइट जंक्शन जैसे कई अंगों में एक अभेद्य अवरोध पैदा करने के लिए जिम्मेदार होते हैं।
• तंग जंक्शन त्वचा अवरोध, आंतों के उपकला अवरोध और मूत्राशय अवरोध कार्यों के लिए भी जिम्मेदार होते हैं।

अभ्यास प्रश्न:

1. टाइट जंक्शन क्या है?
2. तंग जंक्शन कैसे बनते हैं?
3. तंग जंक्शनों के कार्य लिखिए।
4. ऑक्लूडिन क्या है?