प्रोटीन गैलेक्टिन-3 (बाएं) के बिना, अपरा कोशिकाएं अलग-अलग रहती हैं, प्रत्येक का अपना केंद्रक (नीला) एक अलग कोशिका सीमा (गुलाबी) से घिरा होता है। गैलेक्टिन-3 (दाएं) के साथ, कोशिकाएं एक साथ मिलकर एक बड़ी कोशिका में बदल जाती हैं जिसमें कई नाभिक होते हैं – जो अपरा निर्माण में एक महत्वपूर्ण कदम है। श्रेय: स्क्रिप्स रिसर्च
गर्भावस्था के पहले हफ्तों के दौरान, माँ के गर्भ में विकासशील प्लेसेंटा में नाटकीय परिवर्तन होता है। अलग-अलग कोशिकाएं विलीन हो जाती हैं, जिससे एक सतत अवरोध बनता है जो मां की प्रतिरक्षा प्रणाली को दूर रखते हुए बढ़ते भ्रूण को ऑक्सीजन और पोषक तत्व पहुंचाने में अगले नौ महीने बिताएगा। जब यह संरचना ठीक से बनने में विफल हो जाती है, तो गर्भधारण में जटिलताओं का खतरा अधिक होता है, जिसमें प्रीक्लेम्पसिया और प्रतिबंधित भ्रूण वृद्धि शामिल है।
अब, स्क्रिप्स रिसर्च के वैज्ञानिकों ने प्लेसेंटा के परिवर्तन में एक प्रमुख खिलाड़ी की पहचान की है – गैलेक्टिन -3 नामक एक अणु जो विशिष्ट कोशिका सतह प्रोटीन पर चीनी अणुओं को बांधता है, संभवतः फ्यूज करने के लिए प्लेसेंटल कोशिकाओं को कसकर एक साथ रखता है।
अनुसंधान, प्रकाशित में राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाहीन केवल अपरा विकास में एक महत्वपूर्ण तंत्र पर प्रकाश डालता है बल्कि प्रोटीन और शर्करा के बीच क्षणभंगुर अंतःक्रियाओं को मैप करने के लिए एक नई तकनीक की शक्ति को भी प्रदर्शित करता है।
स्क्रिप्स रिसर्च में रसायन शास्त्र के प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखक मिया हुआंग कहते हैं, “हम वास्तव में ज़ूम इन करने और दिखाने में सक्षम थे कि एक प्रोटीन और इसकी चीनी संशोधन प्लेसेंटा की जीवविज्ञान के लिए महत्वपूर्ण है।” “यह हमें अपरा जीव विज्ञान में नई मौलिक अंतर्दृष्टि प्रदान करता है और अंततः गर्भावस्था की जटिलताओं को रोकने या इलाज करने के लिए निहितार्थ हो सकता है।”
प्लेसेंटा गर्भावस्था के लिए महत्वपूर्ण है, यह विनिमय स्थल के रूप में कार्य करता है जहां ऑक्सीजन और पोषक तत्व मां से भ्रूण तक जाते हैं और अपशिष्ट उत्पादों को हटा दिया जाता है। लेकिन इस महत्वपूर्ण अंग का निर्माण करने वाले सटीक आणविक तंत्र अस्पष्ट रहे हैं। पिछले अध्ययनों ने गैलेक्टिन-3 के स्तर और गर्भावस्था की जटिलताओं के बीच संबंध दिखाया था, लेकिन वैज्ञानिक निश्चित नहीं थे कि गैलेक्टिन-3 प्लेसेंटा में क्या कर रहा था।
कोशिका सतहों पर प्रोटीन अक्सर जटिल चीनी श्रृंखलाओं से सजाए जाते हैं – ऐसे संशोधन जो कोशिकाओं को एक-दूसरे से संवाद करने और पहचानने में मदद करते हैं। गैलेक्टिन-3 को ग्लाइकेन-बाइंडिंग प्रोटीन के रूप में जाना जाता है, जिसका अर्थ है कि यह विशेष रूप से उन चीनी श्रृंखलाओं के कुछ पैटर्न को पहचानता है और उनसे जुड़ता है।
हुआंग की प्रयोगशाला ने एक ऐसी तकनीक की ओर रुख किया जिसका उपयोग उन्होंने पहली बार 2020 में यह पता लगाने के लिए किया था कि कौन से चीनी से सजाए गए प्रोटीन गैलेक्टिन -3 को पहचानते हैं। निकटता लेबलिंग कहा जाता है, दृष्टिकोण आणविक स्प्रे पेंट की तरह कार्य करता है; जब गैलेक्टिन-3 एक प्रोटीन से बंधता है, तो व्युत्पन्न गैलेक्टिन-3 द्वारा उत्पन्न अणु अपरिवर्तनीय रूप से क्षेत्र में प्रोटीन को टैग कर देते हैं। फिर, गैलेक्टिन-3 की सटीक बाइंडिंग साइट का पता लगाने के लिए वैज्ञानिक प्रोटीन के हाइलाइट किए गए हिस्सों से पीछे की ओर काम कर सकते हैं।
नए अध्ययन में, हुआंग और उनके सहयोगियों ने मानव अपरा ऊतक से प्राप्त प्रयोगशाला में विकसित कोशिकाओं में गैलेक्टिन -3 बाइंडिंग को मैप करने के लिए निकटता लेबलिंग का उपयोग किया। दो प्रोटीन सामने आए जिनसे गैलेक्टिन-3 लगातार जुड़ा हुआ था: सीडी9 और इंटीग्रिन बीटा 1 (आईटीजीबी1)। जब शोधकर्ताओं ने प्लेसेंटल कोशिकाओं से किसी भी प्रोटीन को हटा दिया, तो कोशिकाएं प्लेसेंटल विकास के दौरान आपस में नहीं जुड़ीं। फिर, जब उन्होंने जांच की कि सीडी9 प्रोटीन गैलेक्टिन-3 पर कौन सी विशिष्ट साइटें बाध्यकारी हैं, तो टीम ने एक अपरंपरागत ग्लाइकोसिलेशन साइट की खोज की।
हुआंग की प्रयोगशाला में स्क्रिप्स रिसर्च स्नातक छात्र, पहले लेखक अबीगैल रीव्स कहते हैं, “इस तरह के दुर्लभ ग्लाइकोसिलेशन अनुक्रम को ढूंढना वास्तव में रोमांचक था।” “यह वास्तव में रेखांकित करता है कि हम इस प्रकार के ग्लाइकोसिलेशन के बारे में कितना कम जानते हैं। हम पूर्ण निश्चितता के साथ भविष्यवाणी नहीं कर सकते हैं कि कौन सी शर्करा प्रोटीन को सजाएगी और कौन से ग्लाइकेन-बाइंडिंग प्रोटीन इस संशोधन को पहचानेंगे।”
टीम ने यह भी दिखाया कि कोशिका संलयन को चलाने के लिए गैलेक्टिन-3 अणुओं को एक साथ क्लस्टर करने की आवश्यकता होती है। जब उन्होंने गैलेक्टिन-3 को क्लस्टर करने में असमर्थ होने के लिए इंजीनियर किया, तो प्लेसेंटल कोशिकाएं अब फ्यूज नहीं हुईं।
हुआंग बताते हैं, “हमें लगता है कि गैलेक्टिन-3 कोशिका की सतह पर इन सीडी9 ग्लाइकोप्रोटीन से जुड़ रहा है और उन सभी को एक साथ खींच रहा है, जिससे इस विशाल कठोर संरचना का निर्माण हो रहा है।” आंकड़ों से पता चलता है कि इस प्रक्रिया में लगभग 48 घंटे लगते हैं, और झिल्ली क्लस्टरिंग अंततः कोशिकाओं को फ्यूज करने के लिए ट्रिगर करती है।
हुआंग कहते हैं, नए अध्ययन से इस बात के बढ़ते सबूत मिलते हैं कि प्रोटीन और चीनी श्रृंखलाओं के बीच व्यक्तिगत बातचीत का कोशिका कार्य पर बड़ा प्रभाव पड़ सकता है।
शोधकर्ता अब यह पुष्टि करने के लिए काम कर रहे हैं कि क्या यह प्रक्रिया पृथक कोशिका रेखाओं के बजाय मानव प्लेसेंटा के विकास में होती है। वह अंतर्दृष्टि अंततः गैलेक्टिन-3 की मध्यस्थता द्वारा गर्भावस्था की जटिलताओं को रोकने के नए तरीकों की ओर इशारा कर सकती है। टीम मानव जीव विज्ञान में प्रोटीन-चीनी इंटरैक्शन की भूमिका का अध्ययन जारी रखने के लिए अन्य प्रकार की कोशिकाओं पर निकटता लेबलिंग लागू करने की भी योजना बना रही है।
अधिक जानकारी:
अबीगैल ई. रीव्स एट अल, प्लेसेंटल गैलेक्टिन-3 इंटरैक्टोम का मानचित्रण, सिंकिटियलाइजेशन के दौरान सीडी9 और आईटीजीबी1 को कार्यात्मक ग्लाइकोप्रोटीन काउंटररिसेप्टर के रूप में पहचानता है, राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही (2025)। डीओआई: 10.1073/पीएनएएस.2511042122
उद्धरण: प्रारंभिक गर्भावस्था के दौरान प्लेसेंटा के लिए महत्वपूर्ण शुगर-प्रोटीन इंटरैक्शन, सामान्य जटिलताओं पर प्रकाश डालता है (2025, 5 नवंबर) 5 नवंबर 2025 को लोकजनताnews/2025-11-sugarprotein-interactions-critical-placenta-early.html से लिया गया।
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