वैज्ञानिकों ने पहली बार प्रोटीन के चारों ओर छिपी पानी की संरचना को सीधे देखा

जापान, फिनलैंड, इटली और अमेरिका के शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने प्रोटीन के निर्माण खंड, यानी पेप्टाइड्स के चारों ओर मौजूद पानी की संरचना की पहली प्रत्यक्ष त्रि-आयामी तस्वीरें बनाई हैं। जर्नल नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित इस अध्ययन में थ्री-डायमेंशनल एटॉमिक फोर्स माइक्रोस्कोपी (3D-AFM) नामक उन्नत इमेजिंग तकनीक से बेहद सूक्ष्म स्तर पर पानी की मैपिंग की गई। इसके लिए ग्रेफाइट सतह पर रखे गए, खुद-ब-खुद जुड़ने वाले GrBP5-WT नामक पेप्टाइड का इस्तेमाल किया गया।

ये तस्वीरें दिखाती हैं कि पेप्टाइड सतहों के पास मौजूद पानी सिर्फ एक निष्क्रिय घोलक नहीं है। यह अंतर्निहित अमीनो एसिड क्रम और सतह की रसायन-विज्ञान से तय होने वाली, बेहद व्यवस्थित और बहुपरतीय संरचनाएं बनाता है। ये पानी की परतें पेप्टाइड सतह से कई परतों तक फैली होती हैं। इनमें जल-विरोधी, ध्रुवीय, सुगंधित और आवेशित अमीनो एसिड से जुड़े अलग-अलग पैटर्न पाए गए, जिसे शोधकर्ता 'हाइड्रेशन फिंगरप्रिंट' यानी पानी की अनूठी छाप कहते हैं।

वाशिंगटन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर मेहमत सारिकाया ने कहा, "हमारे नतीजे बताते हैं कि सिर्फ क्रम और संरचना से प्रोटीन को पूरी तरह नहीं समझा जा सकता।" वे और उनके साथी शोधकर्ता एक नई अवधारणा पेश करते हैं। वे इसे 'प्रोटीन सुपरस्ट्रक्चर' कहते हैं -- यानी प्रोटीन और उसकी विशिष्ट जल-संरचना का मेल। कानाज़ावा विश्वविद्यालय के डॉक्टर ताकेशी फुकुमा ने कहा, "कोई भी प्रोटीन अकेला नहीं होता। वह हमेशा अपनी जल-संरचना के साथ ही मौजूद रहता है।"

शोधकर्ताओं का कहना है कि यह अध्ययन किसी नए 'जैविक पानी' का प्रस्ताव नहीं रखता। बल्कि यह दिखाता है कि पेप्टाइड की सतह रसायन-विज्ञान से बनने वाली गतिशील, क्रम-आधारित संरचनाएं पानी में मौजूद होती हैं। अध्ययन के एक लेखक डॉक्टर आयहान युर्तसेवर ने कहा, "उस छिपी हुई संरचना को सीधे देखना प्रोटीन विज्ञान में नया आयाम खोलता है।" टीम ने बताया कि आगे के काम में इस मापन को अधिक जटिल प्रोटीन और जैविक तंत्रों तक बढ़ाया जाएगा।