Long-chain-fatty-acid—CoA ligase
لمبی زنجیر والی فیٹی ایسائل-کو اے لیگز (یا سنتھٹیز) لیگز خاندان کا ایک انزائم () ہے جو پیچیدہ فیٹی ایسڈ کے آکسیکرن کو متحرک کرتا ہے۔ لانگ چین فیٹی ایسائل-سی او اے سنتھٹیس ایک ایڈینیلیٹڈ انٹرمیڈیٹ کے ذریعے آگے بڑھتے ہوئے دو مراحل کے عمل کے ذریعے فیٹی ایسائل-سی او اے کی تشکیل کو متحرک کرتا ہے۔ انزائم مندرجہ ذیل رد عمل کو متحرک کرتا ہے، فیٹی ایسڈ + سی او اے + اے ٹی پی۔ ایسیل-سی او اے + اے ایم پی + پی پی آئی یہ بیکٹیریا سے لے کر انسانوں تک تمام حیاتیات میں موجود ہے۔ یہ فیٹی ایسڈ کے β-آکسیڈیشن کے لیے پہلے مرحلے کے رد عمل کو متحرک کرتا ہے یا فاسفولیپیڈز میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ فنکشن لانگ چین فیٹی ایسائل-سی او اے سنتھٹیس، ایل سی-ایف اے سی ایس، لانگ چین فیٹی ایسائل-سی او اے ایسٹرز کی پیداوار کے ذریعے مختلف سیلولر افعال کے فزیالوجیکل ریگولیشن میں کردار ادا کرتا ہے، جس نے مبینہ طور پر پروٹین ٹرانسپورٹ، انزائم ایکٹیویشن، پروٹین ایسایلیشن، سیل سگنلنگ، اور ٹرانسکرپشنل ریگولیشن کو متاثر کیا ہے۔ فیٹی ایسائل-سی او اے کی تشکیل کو دو مراحل میں اتپریرک کیا جاتا ہے: فیٹی ایسائل-اے ایم پی مالیکیول کا ایک مستحکم انٹرمیڈیٹ اور پھر پروڈکٹ تشکیل پاتا ہے-فیٹی ایسڈ ایسائل-سی او اے مالیکیول۔ فیٹی ایسیل سی او اے سنتھٹیس ایک طویل فیٹی ایسڈ چین کو فیٹی ایسیل سی او اے میں چالو کرنے کو متحرک کرتا ہے، جس میں اے ایم پی اور پائروفاسفیٹ کے لیے 1 اے ٹی پی کی توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ مرحلہ 2 "اے ٹی پی مساوی" کا استعمال کرتا ہے کیونکہ پائروفاسفیٹ کو غیر نامیاتی فاسفیٹ کے 2 مالیکیولز میں تقسیم کیا جاتا ہے، جس سے ہائی انرجی فاسفیٹ بانڈ ٹوٹ جاتا ہے۔ میکانزم اور فعال سائٹ لانگ چین فیٹی ایسیل-سی او اے سنتھٹیس کا میکانزم ایک "بائی یونی یونی بائی پنگ-پونگ" میکانزم ہے۔ یونی اور بائی پریفیکس انزائم میں داخل ہونے والے سبسٹریٹس کی تعداد اور انزائم کو چھوڑنے والی مصنوعات کی تعداد کا حوالہ دیتے ہیں۔ بی ایک ایسی صورتحال کو بیان کرتا ہے جہاں ایک ہی وقت میں دو سبسٹریٹس انزائم میں داخل ہوتے ہیں۔ پنگ پونگ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ ایک پروڈکٹ اس سے پہلے جاری کیا جاتا ہے کہ دوسرا سبسٹریٹ انزائم سے جڑا ہو۔ پہلے مرحلے میں، اے ٹی پی اور ایک لمبی زنجیر والا فیٹی ایسڈ انزائم کے فعال مقام میں داخل ہوتے ہیں۔ فعال جگہ کے اندر فیٹی ایسڈ پر منفی چارج شدہ آکسیجن اے ٹی پی پر الفا فاسفیٹ پر حملہ کرتی ہے، جس سے اے ٹی پی طویل سلسلہ فیٹی ایسڈ انٹرمیڈیٹ بنتا ہے۔ (مرحلہ 1، شکل 2) دوسرے مرحلے میں، پائروفاسفیٹ (پی پی آئی) نکلتا ہے، جس کے نتیجے میں انزائم کی فعال جگہ کے اندر اے ایم پی طویل سلسلہ فیٹی ایسڈ انو پیدا ہوتا ہے۔ (مرحلہ 2، شکل 2) کوینزیم اے اب انزائم میں داخل ہوتا ہے اور ایک اور انٹرمیڈیٹ بنتا ہے جو اے ایم پی-لانگ چین فیٹی ایسڈ-کوینزیم اے پر مشتمل ہوتا ہے۔ (مرحلہ 3، شکل 2) اس طریقہ کار کے اختتام پر دو مصنوعات جاری کی جاتی ہیں، اے ایم پی اور ایسائل کوا پروڈکٹ۔ (مرحلہ 4، شکل 2) ایسیل سی او اے ایک ایسیل متبادل کے ذریعے لمبی زنجیر والے فیٹی ایسڈ سے بنتا ہے۔ اے ٹی پی پر منحصر رد عمل میں، فیٹی ایسڈ کاربوکسیلیٹ کو تھیوسٹر میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ اس تعامل کی حتمی مصنوعات ایسائل-سی او اے، پائروفاسفیٹ (پی پی آئی) اور اے ایم پی ہیں۔ اس سپر فیملی کے اراکین کے درمیان کئی انتہائی محفوظ علاقے اور 20-30% امینو ایسڈ کی ترتیب میں مماثلت ہے۔ خاندان میں موجود انزائم ایک بڑے این-ٹرمینل اور ایک چھوٹے سی-ٹرمینل ڈومین پر مشتمل ہوتے ہیں، جس میں اتپریرک سائٹ دونوں ڈومینز کے درمیان ہوتی ہے۔ سبسٹریٹ بائنڈنگ سی-اور این-ٹرمینل ڈومینز کی متعلقہ پوزیشنوں کو متاثر کر سکتی ہے۔ ایل سی-ایف اے سی ایس کا سی-ٹرمینل ڈومین ایک کھلی تشکیل میں سمجھا جاتا ہے جب ایک سبسٹریٹ غیر حاضر ہوتا ہے اور جب ایک سبسٹریٹ پابند ہوتا ہے تو بند تشکیل میں ہوتا ہے۔ جب سی-اور این-ٹرمینل ڈومینز ایک دوسرے کے قریب آتے ہیں تو سالوینٹ کے لیے فعال سائٹ کی رسائی کم ہو جاتی ہے۔ ایل سی-ایف اے سی ایس اور ایسائل-اے ایم پی انٹرمیڈیٹ کی تشکیل اور پروسیسنگ کے درمیان ساخت-فنکشن کا تعلق ابھی تک واضح نہیں تھا۔ ایک ڈومین سویپڈ ڈائمر ایل سی-ایف اے سی ایس کے ذریعہ تشکیل پاتا ہے، جس میں مونومر این-ٹرمینل ڈومینز پر تعامل کرتا ہے۔ ہوموڈیمر کی مرکزی وادی میں ساخت کے پچھلے حصے میں برقی طور پر ایک بڑا مثبت کنکیو واقع ہے۔ ایس پی 15 ڈائمر تعاملات میں آرگ 176 کے ساتھ ایک بین سالماتی نمک پل بناتا ہے۔ Glu16 کے مرکزی سلسلہ کاربونل گروپ اور Arg199 کی سائیڈ چین کے درمیان ایک بین سالماتی ہائیڈروجن بانڈ بنتا ہے۔ انٹرفیس پر، Glu175 Arg199 کے ساتھ ایک بین سالماتی نمک پل بناتا ہے۔ ایل موٹف، ایک چھ امینو ایسڈ پیپٹائڈ لنکر، ہر ایل سی-ایف اے سی ایس مونومر کے بڑے این-ٹرمینل ڈومین اور ایک چھوٹے سی-ٹرمینل ڈومین کو جوڑتا ہے۔ این-ٹرمینل ڈومین دو ذیلی ڈومینز پر مشتمل ہے: ایک مسخ شدہ مخالف متوازی β-بیرل اور دو β-شیٹس جو α-ہیلسیس سے گھرا ہوا ایک αβαβα سینڈوچ بناتا ہے۔ چھوٹا سی-ٹرمینل گلوبولر ڈومین دو پھنسے ہوئے β-شیٹ اور تین پھنسے ہوئے مخالف متوازی β-شیٹ پر مشتمل ہوتا ہے جس کے ساتھ تین α-ہیلسیس ہوتے ہیں۔ ڈائمر تعامل ایل سی-ایف اے سی ایس کی ڈائمرائزیشن کو سیکوینس اے کے ایس پی 15 اور سیکوینس بی کے آرگ 176 کے درمیان سالٹ برج کے ذریعے مستحکم کیا جاتا ہے۔ شکل 3 ان دو امینو ایسڈ کے درمیان نمک کے اس پل کو دکھاتی ہے۔ اے ایس پی 15 اور آرگ 176 کے درمیان پیلے رنگ کی لکیر نمک پل کو ظاہر کرتی ہے۔ سی-ٹرمینل ڈومین سے اے ٹی پی بائنڈنگ ایل سی-ایف اے سی ایس ڈھانچوں کے سی-ٹرمینل ڈومین کی تشکیل کا انحصار لگینڈ کی موجودگی پر ہوتا ہے۔ اے ایم پی-پی این پی، ایک غیر ہائیڈرولائز ایبل اے ٹی پی اینالاگ، جو ایل سی-ایف اے سی ایس سے منسلک ہے، کے نتیجے میں سی-اور این-ٹرمینل ڈومینز کے ساتھ براہ راست تعامل ہوتا ہے۔ کرسٹل ڈھانچوں میں، اے ایم پی-پی این پی این-اور سی-ٹرمینل ڈومینز کے درمیان انٹرفیس پر ہر مونومر کی دراڑ میں بندھا ہوا ہے۔ سی-ٹرمینل ڈومین کی بند تشکیل کو میریسٹروئل-اے ایم پی کے ساتھ برقرار رکھا جاتا ہے۔ سی-ٹرمینل ڈومین میں تین باقیات، گلو 443، گلو 475، اور لائس 527، بند تشکیل کو مستحکم کرنے کے لیے ایل موٹف کے باقیات اور این-ٹرمینل ڈومین کے ساتھ غیر ہم آہنگی سے تعامل کرتے ہیں۔ غیر پیچیدہ ڈھانچے کے سی-ٹرمینل ڈومینز میں دو قسم کی کھلی تشکیل ہوتی ہے۔ سی-اور این-ٹرمینل ڈومینز ڈائمر کے دونوں مونومرز کے لیے براہ راست تعامل نہیں کرتے۔ ایک وسیع ہائیڈروجن بانڈ نیٹ ورک کا استعمال باؤنڈ اے ٹی پی مالیکیول کے اے ایم پی کے ذریعے سی-اور این-ٹرمینل ڈومینز کو ایک ساتھ رکھنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ فیٹی ایسڈ بائنڈنگ ٹنل بلکیر لانگ چین فیٹی ایسڈ ایک فیٹی ایسڈ بائنڈنگ ٹنل سے جڑے ہوتے ہیں جو ہر مونومر کے این-ٹرمینل ڈومین میں واقع ہوتا ہے۔ ایک بڑی β-شیٹ اور ایک α-ہیلکس کلسٹر سرنگ کو گھیرے ہوئے ہے جو مرکزی وادی میں کنکیو کیویٹی سے لے کر اے ٹی پی بائنڈنگ کی جگہ تک پھیلا ہوا ہے۔ پیچیدہ ڈھانچے میں سرنگ کے بڑے مرکزی راستے میں دو الگ الگ راستے ہیں، جن میں "اے ٹی پی پاتھ" اور "سینٹر پاتھ" شامل ہیں، جو جی موٹف میں ٹی آر پی 234 کے انڈول رنگ سے الگ ہوتے ہیں۔ مرکزی راستے کی ایک اور شاخ بھی ہے جسے "ڈیڈ اینڈ برانچ" کہا جاتا ہے۔ ٹی آر پی 234 کا انڈول رنگ غیر پیچیدہ ڈھانچے میں فیٹی ایسڈ بائنڈنگ ٹنل کو بند کر دیتا ہے۔ یہ اس وقت کھلتا ہے جب اے ایم پی-پی این پی ٹرپ 234 کے دائرے پر β-فاسفیٹ اور نائٹروجن کے درمیان ہائیڈروجن بانڈ کی تشکیل کے ذریعے جڑا ہوتا ہے۔ اس وقت کے دوران، بند کنفارمیشن کو موبائل سی-ٹرمینل ڈومین کے ذریعے اپنایا جاتا ہے۔ ایل سی-ایف اے سی ایس کے بند ڈھانچوں میں جی موٹف کے لچکدار لوپ میں تبدیلی آتی ہے، جس کے نتیجے میں غیر پیچیدہ شکلوں کے مقابلے میں ایک وسیع تر ڈیڈ اینڈ برانچ ہوتی ہے۔ اے ٹی پی بائنڈنگ سائٹ ایک اے ٹی پی راستے سے منسلک ہے جو فیٹی ایسڈ بائنڈنگ ٹنل میں ایک ہائیڈروفوبک چینل ہے۔ فیٹی ایسڈ مرکزی راستے سے داخل ہوتا ہے جو β-اسٹرینڈ 13 کے ساتھ ڈائمر کے انٹرفیس سے اے ٹی پی راستے تک پھیلا ہوا ہے۔ دونوں راستوں کے درمیان تعلق کو اے ٹی پی کی عدم موجودگی میں ٹی آر پی 234 کے انڈول رنگ سے روک دیا جاتا ہے۔ پانی کے مالیکیول اے ایم پی-پی این پی اور مائیرسٹائل-اے ایم پی پیچیدہ ڈھانچوں میں مرکز کے راستے کو بھرتے ہیں اور مرکز کے راستے کے داخلی راستے سے، وہ بلک سالوینٹ کے علاقوں سے جڑتے ہیں۔ ہر مونومر، Lys219، Arg296، Arg297، Arg321، Lys350، اور Lys 354 کے بنیادی باقیات، مرکز کے راستے کے داخلی راستے کو مثبت الیکٹروسٹیٹک صلاحیت پیدا کرنے کا سبب بنتے ہیں۔ ڈیڈ اینڈ برانچ میں باقیات 235-243 ہوتے ہیں اور یہ فیٹی ایسڈ بائنڈنگ ٹنل سے α-ہیلکس ایچ تک پھیلا ہوا ہے۔ ڈیڈ اینڈ برانچ کا نچلا حصہ پانی کے مالیکیولز اور پولر سائیڈ چینز سے ہائیڈروفیلک ماحول پر مشتمل ہوتا ہے۔ ڈومینز لانگ چین فیٹی ایسائل سی او اے سنتھٹیس میں پائے جانے والے ڈومینز کو انزائم ویو (شکل 5) اور سیکوینس ویو (شکل 6) دونوں میں دکھایا گیا ہے۔ ایل سی-ایف اے سی ایس کے پانچ ڈومین ہیں۔ اینٹریز میں 1v26 تلاش کرنے کے بعد، 5 ڈومینز کا مقام دکھایا گیا اور اسے شکل 5 اور 6 بنانے کے لیے استعمال کیا گیا۔ شکل 5 میں ربن کے رنگ شکل 6 کے رنگوں سے مطابقت رکھتے ہیں۔ لانگ چین فیٹی ایسائل-سی او اے کی روک تھام ایک طویل مدتی اور قلیل مدتی ضابطہ فیٹی ایسڈ کی ترکیب کو کنٹرول کرتا ہے۔ طویل مدتی فیٹی ایسڈ کی ترکیب کا ضابطہ ایسیٹیل-کو اے کاربوکسیلیز (اے سی سی) کی ترکیب کی شرح، شرح کو محدود کرنے والے انزائم اور فیٹی ایسڈ کی ترکیب کے پہلے انزائم، اور فیٹی ایسڈ سنتھس (ایف اے ایس)، فیٹی ایسڈ کی ترکیب کے دوسرے اور بڑے انزائم پر منحصر ہے۔ سیلولر فیٹی ایسائل-سی او اے قلیل مدتی ضابطے میں شامل ہے، لیکن طریقہ کار کی مکمل تفہیم نہیں ہے۔ فری فیٹی ایسڈ ڈی نووو فیٹی ایسڈ کی ترکیب کو روکتا ہے اور ایسا لگتا ہے کہ یہ لانگ چین فیٹی ایسائل-کوا کی تشکیل پر منحصر ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ لمبی زنجیر والی فیٹی ایسائل-سی او اے فیڈ بیک کی روک تھام کے ذریعے اے سی سی اور ایف اے ایس کو روکتی ہے۔ فیٹی ایسڈ کی ترکیب پر لانگ چین فیٹی ایسائل-سی او اے کا روک تھام اثر جین ٹرانسکرپشن دبانے کے ذریعے فیڈ بیک انداز میں لیپوجینک انزائمز کے اس کے ضابطے کا نتیجہ ہو سکتا ہے۔ خلیوں میں لانگ چین فیٹی ایسڈ-سی او اے لیگیز اتپریرک طور پر لانگ چین فیٹی ایسائل-سی او اے کی ترکیب کرتا ہے۔ لانگ چین فیٹی ایسڈ-کو اے لیگز فیٹی ایسڈ کی ترکیب کو دبانے میں اہم کردار ادا کر سکتا ہے اور یہ بتایا گیا ہے کہ اس نے فیٹی ایسڈ کی ترکیب کی روک تھام میں ایک کردار ادا کیا ہے۔ حال ہی میں یہ پایا گیا کہ وٹامن ڈی 3 ایف اے سی ایل 3 کو اپ ریگولیٹ کرتا ہے، جو اظہار اور سرگرمی کی سطح میں سبسٹریٹس کے طور پر میریسٹک ایسڈ، آئکوساپینٹینوک ایسڈ (ای پی اے)، اور اراکیڈونک ایسڈ کے استعمال کے ذریعے لانگ چین فیٹی ایسڈ کی ترکیب بناتا ہے۔ ایف اے سی ایل 3 انسانی پروسٹیٹ کینسر ایل این سی اے پی خلیوں میں وٹامن ڈی 3 کی نشوونما کے روک تھام کے اثر میں معاون ہے۔ ایک موجودہ مطالعہ رپورٹ کرتا ہے کہ لانگ چین فیٹی ایسائل-کوا کی طرف سے ایف اے ایس کے اظہار کی فیڈ بیک کی روک تھام وٹامن ڈی 3 کی طرف سے ایف اے ایس ایم آر این اے کو کم کرنے کا سبب بنتی ہے۔ طبی اہمیت ایڈرینولیکوڈسٹروفی (اے ایل ڈی) دماغ اور ایڈرینل پرانتستا میں لمبی زنجیر والی فیٹی ایسڈ کی تعمیر ہے، کیونکہ لمبی زنجیر والی فیٹی ایسائل کوا سنتھٹیس کی سرگرمی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ لمبی زنجیر والی فیٹی ایسڈ کی آکسیکرن عام طور پر پیرو آکسائیسوم میں ہوتی ہے جہاں لمبی زنجیر والی فیٹی ایسائل کوا سنتھٹیس پائی جاتی ہے۔ لانگ چین فیٹی ایسڈ ایک ٹرانسپورٹر پروٹین، اے ایل ڈی پی کے ذریعے پیرو آکسائیسوم میں داخل ہوتے ہیں، جو پیرو آکسائیسوم کی جھلی میں ایک گیٹ بناتا ہے۔ اے ایل ڈی میں اس پیرو آکسیمل جھلی ٹرانسپورٹر، اے ایل ڈی پی کے لیے جین عیب دار ہے، جو لمبی زنجیر والے فیٹی ایسڈ کو پیرو آکسیسوم میں داخل ہونے سے روکتا ہے۔ مثال کے طور پر انسانی جینز کوڈنگ لانگ چین فیٹی ایسڈ-سی او اے لیگیز انزائمز (جسے ایسائل-سی او اے سنتھٹیز لانگ چین، یا اے سی ایس ایل بھی کہا جاتا ہے) میں شامل ہیں: اے سی ایس ایل 1 اے سی ایس ایل 3 اے سی ایس ایل 4 اے سی ایس ایل 5 اے سی ایس ایل 6 ایس ایل سی 27 اے 2 بھی دیکھیں فیٹی ایسیل-سی او اے سنتھس ٹرائیکسن سی-فیٹی ایسیل سی او اے سنتھٹیز کا ایک انفیکٹر حوالہ جات بیرونی روابط ای سی 6.2.1 اونکوجینز