मूल निर्माता उच्च शुद्धता MT2

MT1 और MT2 दोनों G प्रोटीन {{2}युग्मित रिसेप्टर (Gपीसीआर) सुपरफैमिली से संबंधित हैं। उनकी ट्रांसमेम्ब्रेन संरचना में सात -हेलिकॉप्टर होते हैं, जो एक विशिष्ट "सर्पेन्टाइन" टोपोलॉजी बनाते हैं। जब मेलाटोनिन अपने रिसेप्टर के ऑर्थोफॉर्म साइट से जुड़ता है, तो यह एक गठनात्मक परिवर्तन को ट्रिगर करता है, विभिन्न जी प्रोटीन आइसोफॉर्म को सक्रिय करता है: एमटी1 मुख्य रूप से जीआई/ओ प्रोटीन से जुड़ता है, एडिनाइलेट साइक्लेज (एसी) गतिविधि को रोकता है, इंट्रासेल्युलर सीएमपी स्तर को कम करता है, और इस प्रकार प्रोटीन काइनेज ए (पीकेए) के फॉस्फोराइलेशन कैस्केड को रोकता है; दूसरी ओर, MT2, Gi/o और Gq दोनों प्रोटीनों से जुड़ता है, cAMP को रोकता है और फॉस्फोलिपेज़ C (PLC) को सक्रिय करता है, IP3 और DAG उत्पादन को बढ़ावा देता है, और कैल्शियम आयन प्रवाह को प्रेरित करता है। यह "दोहरी{10}}ट्रैक सिग्नलिंग" MT1 और MT2 को कार्यात्मक रूप से पूरक बनाती है-MT1 "निरोधात्मक सिग्नलिंग" पर हावी है, जबकि MT2 में "निरोध + उत्तेजना" दोनों नियामक क्षमताएं हैं।

हालाँकि MT1 और MT2 60% तक अमीनो एसिड अनुक्रम समरूपता साझा करते हैं, उनके ट्रांसमेम्ब्रेन क्षेत्रों में महत्वपूर्ण अंतर उनकी कार्यात्मक विशिष्टता निर्धारित करते हैं। MT1 का तीसरा इंट्रासेल्युलर लूप (ICL3) बुनियादी अमीनो एसिड से समृद्ध है, जो इसे Gi/o प्रोटीन से अधिक आसानी से बंधा हुआ बनाता है; जबकि MT2 के ICL3 में अद्वितीय सिस्टीन अवशेष होते हैं, जो Gq प्रोटीन इंटरैक्शन को स्थिर करने के लिए डाइसल्फ़ाइड बांड बना सकते हैं। इसके अलावा, MT2 के C{{10}टर्मिनस में फॉस्फोराइलेशन साइटों का एक समूह होता है, जिसे G प्रोटीन युग्मित रिसेप्टर काइनेज (GRK) द्वारा फॉस्फोराइलेट किया जा सकता है, जिससे अरेस्टिन प्रोटीन की भर्ती होती है और रिसेप्टर एंडोसाइटोसिस और सिग्नल समाप्ति में मध्यस्थता होती है। इन संरचनात्मक "आणविक फ़िंगरप्रिंट" के परिणामस्वरूप सिग्नल अवधि और तीव्रता में MT1 और MT2 के बीच महत्वपूर्ण अंतर होता है।

MT2 का मुख्य कार्य "चरण बदलाव" में निहित है, अर्थात, सर्कैडियन लय चरण को समायोजित करना। रात में, मेलाटोनिन MT2 रिसेप्टर्स को सक्रिय करता है, SCN न्यूरॉन्स की फायरिंग गतिविधि को रोकता है और जैविक घड़ी के "प्रारंभ समय" में देरी करता है, जिससे शरीर को देर से {{3} से {{4} बिस्तर, देर से {5} से {{6} जागने की लय के अनुकूल होने की अनुमति मिलती है; जबकि सुबह होने से पहले, MT2 सक्रियण चरण को आगे बढ़ाता है, जिससे शरीर को जल्दी {8} से {9 }बिस्तर, जल्दी {10 }} से 11 ‍जागने के पैटर्न के अनुकूल होने में मदद मिलती है। यह "फ़ेज़ शिफ्ट" तंत्र MT2 के cAMP के निषेध और कैल्शियम आयनों के नियमन पर निर्भर करता है: cAMP का स्तर कम होने से CREB प्रोटीन फॉस्फोराइलेशन कम हो जाता है, जिससे Per1/Per2 जीन का प्रतिलेखन बाधित हो जाता है; जबकि कैल्शियम आयन प्रवाह शांतोडुलिन किनेज़ (सीएएमके) को सक्रिय करता है, क्राई जीन अभिव्यक्ति को बढ़ावा देता है, अंततः जैविक घड़ी का "समय रीसेट" प्राप्त करता है।

विकासवादी दृष्टिकोण से, MT1 और MT2 के बीच कार्यात्मक भेदभाव सकारात्मक चयन द्वारा संचालित होता है। MT1 जीन सभी प्रजातियों में अत्यधिक संरक्षित है, मुख्य रूप से शुद्धिकरण चयन से गुजर रहा है, जो मेलाटोनिन के प्रति अपनी मूल प्रतिक्रिया को बरकरार रखता है; जबकि MT2 जीन अपने ट्रांसमेम्ब्रेन क्षेत्र और इंट्रासेल्युलर लूप में उच्च अमीनो एसिड प्रतिस्थापन आवृत्तियों के साथ महत्वपूर्ण सकारात्मक चयन विशेषताओं को प्रदर्शित करता है, जो पर्यावरणीय फोटोपीरियोड में परिवर्तनों के अनुकूल होने में अधिक लचीली नियामक भूमिका का सुझाव देता है। यह "रूढ़िवाद + नवाचार" विकासवादी रणनीति MT1 और MT2 को विभिन्न अक्षांशों पर प्रकाश और अंधेरे विविधताओं का सामना करते हुए अपनी बेसल लय बनाए रखने की अनुमति देती है, जिससे जीवों के अस्तित्व और प्रजनन के लिए आणविक स्तर के अनुकूली लाभ मिलते हैं।

संक्षेप में, MT1 और MT2 सर्कैडियन लय प्रणाली में "दोहरे इंजन" की तरह कार्य करते हैं। जी प्रोटीन के युग्मित "दोहरे" ट्रैक सिग्नल के माध्यम से, "आणविक उंगलियों के निशान" बनाने वाले संरचनात्मक अंतर, "समय अंशांकन" प्रदान करने वाले चरण बदलाव और विकासवादी "सकारात्मक चयन" के माध्यम से, वे सामूहिक रूप से समय को समझने और प्रतिक्रिया देने के लिए जीवन के तंत्र का निर्माण करते हैं। वे न केवल नींद के नियमन के लिए प्रमुख लक्ष्य हैं, बल्कि पर्यावरणीय संकेतों और सेलुलर चयापचय को जोड़ने वाले "आणविक पुल" भी हैं, जो अनिद्रा, अवसाद और चयापचय सिंड्रोम के उपचार के लिए उपन्यास हस्तक्षेप रणनीतियों की पेशकश करते हैं।