शरीर के तापमान के रहस्य की खोज! आणविक स्तर पर समझाया गया "बहुत गर्म" होने का तंत्र

प्रस्तावना: तापमान संवेदना का ब्लैक बॉक्स खुला

हमारे द्वारा गर्मी महसूस करने और हाथ खींचने के क्षणिक निर्णय को त्वचा और नसों में मौजूद आणविक मशीनरी द्वारा संचालित किया जाता है। इस प्रक्रिया के मुख्य खिलाड़ी में से एक "TRPM3 (ट्रिपएम3)" है, जो कैसे "गर्मी" का पता लगाता है और इसे दर्द के अलार्म में बदलता है—इस मूलभूत तंत्र को क्रायो इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (cryo-EM) के "मॉलिक्यूलर स्नैपशॉट" और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी के संयोजन से परमाणु स्तर पर चित्रित किया गया है। यह अध्ययन 24 अक्टूबर 2025 को Nature Structural & Molecular Biology में प्रकाशित हुआ। यह निर्णायक चित्रण दिखाता है कि गर्मी की पहचान झिल्ली के बाहरी हिस्से में नहीं, बल्कि **प्रोटीन के कोशिका के अंदरूनी हिस्से (ICD)** में होती है।Nature

क्या पता चला: अंदरूनी चार-इकाई स्विच का परिवर्तन

TRPM3 एक झिल्ली में स्थित चैनल है, लेकिन इस विश्लेषण से यह स्पष्ट हुआ कि गर्मी और रासायनिक एगोनिस्ट (CIM0216) द्वारा सक्रियण का "प्रेशर पॉइंट" चैनल के कोशिका के अंदरूनी डोमेन (ICD) में स्थित है। चार उप-इकाइयों से बना ICD जब कसकर जुड़ा होता है तो निष्क्रिय होता है, और जब गर्मी में वृद्धि या एगोनिस्ट प्रवेश करते हैं, तो यह बंधन ढीला हो जाता है और संरचना स्लाइड होती है, जिससे चैनल खुल जाता है और आयन प्रवाहित होते हैं। यह "इसी अंदरूनी स्विच को दबाने" का व्यवहार, तापमान और रासायनिक पदार्थों द्वारा अभिसरणीय (convergent) रूप से उत्पन्न होता है, जिसे संरचना और विद्युत धारा रिकॉर्डिंग दोनों से प्रमाणित किया गया है।Nature

इसके अलावा, एंटी-एपिलेप्टिक दवा प्रिमिडोन (primidone) CIM0216 के समान स्थान (S1–S4 क्षेत्र) में बंधते हुए, विपरीत रूप से चैनल के सक्रियण को "जकड़कर" रोकता है प्रतिपक्षी प्रभाव दिखाता है। संरचना और कार्य के संबंध से अवरोध के त्रिआयामी आधार को भी प्रस्तुत किया गया है।Nature

कैसे पता चला: क्रायो-EM × इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी की "दोहरी रणनीति"

शोध टीम ने गर्मी को सीधे "देखने" की पारंपरिक चुनौती को दो रणनीतियों से पार किया। पहले, सुपर-पोटेंट एगोनिस्ट CIM0216 से TRPM3 को सक्रिय किया और प्रिमिडोन से निष्क्रिय किया, और क्रायो-EM से दोनों की संरचनाएं कैप्चर कीं, जिससे चलायमान स्थान की पहचान की। दूसरे, कम और उच्च तापमान पर संरचनाओं की तुलना की, और यह सुनिश्चित किया कि गर्मी और रासायनिक दोनों में ICD के अंदर पुनर्व्यवस्था समान रूप से होती है। सहायक रूप में, पूरे-कोशिका पैच क्लैंप से विद्युत धारा के व्यवहार को भी ट्रैक किया, जिससे संरचना के अंतर को कार्यात्मक अंतर के रूप में पुष्टि की गई।Nature

मौजूदा दृष्टिकोण से अंतर: केवल TRPV1 नहीं, तापमान ग्रहण की बहुलवाद

"मसालेदार रिसेप्टर" के रूप में जाना जाने वाला TRPV1 को गर्मी दर्द की कुंजी माना गया था, जबकि TRPM3 भी 40–45℃ के आसपास सक्रिय होता है और दर्द सर्किट के एक महत्वपूर्ण अणु के रूप में पहले से ही संकेत दिया गया था। इस अध्ययन ने TRPM3 को अंदरूनी तह/जुड़ाव की गतिशीलता के माध्यम से तापमान परिवर्तन का जवाब देने वाले **"अंदरूनी तापमान सेंसर"** के रूप में स्पष्ट किया, जो तापमान संवेदना की आणविक फिजियोलॉजी में एक नया संगत मॉडल प्रदान करता है।Nature

चिकित्सीय निहितार्थ: कम निर्भरता वाले दर्द निवारक और न्यूरोलॉजिकल विकारों में अनुप्रयोग

TRPM3 को दर्द, सूजन, महिला माइग्रेन, मिर्गी जैसे फेनोटाइप से जोड़ा गया है, और तापमान और रासायनिक का एक ही आंतरिक स्विच में अभिसरण करने का यह नया ज्ञान, चयनात्मक मॉड्यूलेटर के तर्कसंगत डिजाइन से सीधे जुड़ा है। विशेष रूप से, पहले से ही एक नैदानिक दवा के रूप में उपयोग में आने वाला प्रिमिडोन TRPM3 को शक्तिशाली रूप से अवरुद्ध करता है, और तापीय दर्द और सूजन संवेदनशीलता को कम कर सकता है, जो पूर्व-नैदानिक अनुसंधान में बार-बार दिखाया गया है। संरचना-आधारित अवरोधक/सक्रियकर्ता का अनुकूलन एक गैर-ओपिओइड नई दर्द निवारक के लिए एक आशाजनक मार्ग होगा।PMC

अध्ययन की सीमाएं और अगला कदम

• प्रजाति भिन्नता और स्प्लाइस वेरिएंट: इस अध्ययन में मुख्य रूप से खरगोश TRPM3 का उपयोग किया गया है, लेकिन मानव के विभिन्न आइसोफॉर्म में ICD की गतिशीलता कितनी मेल खाती है, यह आगे के सत्यापन की आवश्यकता है।Nature

• इन-विवो संदर्भ: झिल्ली वोल्टेज, लिपिड पर्यावरण, सहायक कारक जैसे in vivo विशिष्ट तत्वों का खुलने की संभावना पर प्रभाव, आगे के एकीकृत तरीकों से पुनः परीक्षण की आवश्यकता है।Nature

• फार्माकोलॉजी का परिष्करण: CIM0216 और प्रिमिडोन के अलावा, उच्च चयनात्मकता और सुरक्षा वाले यौगिकों की खोज और संरचना-आधारित ड्रग डिजाइन की गति बढ़ने की उम्मीद है।Nature

सोशल मीडिया की प्रतिक्रिया: संरचना की "चमक" और दर्द निवारक की उम्मीद पर ध्यान केंद्रित

पेपर के प्रकाशन के तुरंत बाद Altmetric स्कोर 35 था, जो कि आणविक संरचना के बुनियादी अनुसंधान के लिए एक अच्छी शुरुआत है। cryo-EM चित्रण की पूर्णता और ओपिओइड के विकल्प के रूप में दर्द निवारक के मार्ग पर ध्यान केंद्रित किया गया। अनुसंधान दल ने भी उसी दिन "NSMB में प्रकाशित" के रूप में घोषणा की, जिससे समुदाय में प्रसार को बढ़ावा मिला। इसके अलावा, वर्ष की शुरुआत में bioRxiv संस्करण के चरण से ही, बायोफिजिक्स समुदाय में साझा और उल्लेख किया गया था। कुल मिलाकर, "TRPV1 एकध्रुवीय" दृष्टिकोण से तापमान ग्रहण की बहुलवादी समझ की दिशा में चर्चा आगे बढ़ रही है।dululabs.com

व्यावसायिक बिंदु (अनुसंधान, ड्रग डिस्कवरी, मीडिया)

• ड्रग डिस्कवरी: ICD के गतिशील हॉटस्पॉट को लक्षित करते हुए, एगोनिस्ट/एंटागोनिस्ट दोनों के लिए संरचना-प्रेरित अनुकूलन संभव है। मौजूदा दवा प्रिमिडोन की संरचनात्मक जानकारी, पुनः स्थिति निर्धारण/नई दवा डिजाइन के लिए एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु है।Nature

• न्यूरोसाइंस: तापमान और रासायनिक इनपुट का एक ही आंतरिक स्विच में समेकन का एकीकृत दृष्टिकोण, दर्द सर्किट मॉडल के सरलीकरण और तापमान सीमा के अनुसार योगदान (जैसे 40–45℃ रेंज) के पुनः डिजाइन में सहायक हो सकता है।Nature

• विज्ञान संचार: "त्वचा के बाहर नहीं, बल्कि अंदरूनी हिस्से में तापमान महसूस करना " का उल्टा दृष्टिकोण आम जनता के लिए भी आसानी से समझ में आने वाला है। Phys.org और विश्वविद्यालय के संचार विभाग ने भी इस फ्रेमिंग के साथ रिपोर्ट किया है।news.northwestern.edu