Cyclotide
بائیو کیمسٹری میں، سائکلوٹائڈز چھوٹے، ڈائیسلفائڈ سے بھرپور پیپٹائڈز ہوتے ہیں جو پودوں سے الگ ہوتے ہیں۔ عام طور پر 28-37 امینو ایسڈ پر مشتمل، ان کی خصوصیت ان کے سر سے دم تک سائیکلائزڈ پیپٹائڈ ریڑھ کی ہڈی اور ان کے تین ڈائیسلفائڈ بانڈز کے انٹرلاکنگ انتظام سے ہوتی ہے۔ ان مشترکہ خصوصیات کو سائکلک سسٹین نوٹ (سی سی کے) موٹف کہا گیا ہے۔ آج تک، 100 سے زیادہ سائکلوٹائڈز کو الگ تھلگ کیا گیا ہے اور خاندانوں روبیاسی، وائیولاسی، اور ککربیٹیسی کی انواع سے ان کی خصوصیت کی گئی ہے۔ سائکلوٹائڈز کی نشاندہی زرعی لحاظ سے اہم خاندانوں جیسے فابیسی اور پواسی میں بھی کی گئی ہے۔ ساخت سائکلوٹائڈز میں ان کے انٹرلاکنگ ڈائیسلفائڈ بانڈز اور سائکلک پیپٹائڈ ریڑھ کی ہڈی کی وجہ سے ایک اچھی طرح سے طے شدہ تین جہتی ساخت ہوتی ہے۔ پس ہڈی کے لوپس اور منتخب شدہ باقیات کو ساخت پر لیبل کیا جاتا ہے تاکہ واقفیت میں مدد ملے۔ اس پیپٹائڈ کے لیے امینو ایسڈ کی ترتیب (واحد حرفی امینو ایسڈ کی نمائندگی) دائیں طرف ترتیب کے خاکہ پر ظاہر کی گئی ہے۔ چکور پیپٹائڈز کی دلچسپ خصوصیات میں سے ایک یہ ہے کہ پیپٹائڈ کی ترتیب کا علم آبائی سر اور دم کو ظاہر نہیں کرتا ؛ اس کے لیے جین کی ترتیب کا علم ضروری ہے۔ کلاٹا بی 1 کے معاملے میں اشارہ شدہ گلائسین (جی) اور اسپرگین (این) امینو ایسڈ وہ آخری باقیات ہیں جو پیپٹائڈ کو سائیکلائز کرنے کے لیے پیپٹائڈ بانڈ میں جڑے ہوتے ہیں۔ حیاتیاتی فنکشن سائکلوٹائڈز میں حیاتیاتی سرگرمیوں کی ایک وسیع رینج ہونے کی اطلاع دی گئی ہے، جن میں اینٹی ایچ آئی وی، کیڑے مار دوا، اینٹی ٹیومر، اینٹی فاؤلنگ، اینٹی مائکروبیل، ہیمولیٹک، نیوروٹینسن اینٹیگونزم، ٹرپسن کی روک تھام، اور یوٹروٹونک سرگرمیاں شامل ہیں۔ بچہ دانی کے سکڑنے کو متاثر کرنے کی صلاحیت ہی تھی جس نے کلاٹا بی 1 کی ابتدائی دریافت کو جنم دیا۔ سائکلوٹائڈز کلاٹا بی 1 اور کلاٹا بی 2 کی طاقتور کیڑے مار سرگرمی نے اس عقیدے کو جنم دیا ہے کہ سائکلوٹائڈز پودوں کے میزبان دفاعی ایجنٹوں کے طور پر کام کرتے ہیں۔ یہ مشاہدات کہ ایک ہی پودے میں درجنوں یا اس سے زیادہ سائکلوٹائڈز موجود ہو سکتے ہیں اور سائکلوٹائڈ فن تعمیر ایک محفوظ کور پر مشتمل ہوتا ہے جس پر ہائپر ویری ایبل لوپس کا ایک سلسلہ ظاہر ہوتا ہے اس سے پتہ چلتا ہے کہ سائکلوٹائڈز بیک وقت بہت سے کیڑوں/پیتھوجینز کو نشانہ بنانے کے قابل ہو سکتے ہیں۔ امینو ایسڈ کے سلسلے معروف سائکلوٹائڈز کے مجموعے کے تجزیے سے بہت سی ترتیب کی مماثلتوں کا پتہ چلتا ہے جو ان کی منفرد فزیکو کیمیائی خصوصیات، بائیو ایکٹیویٹیز اور ہومیولوجی کو سمجھنے کے لیے اہم ہیں۔ سائکلوٹائڈز دو اہم ساختی ذیلی خاندانوں میں آتے ہیں۔ موبیئس سائکلوٹائڈز، جو دونوں میں کم عام ہیں، لوپ 5 میں ایک سیس-پرولین پر مشتمل ہوتے ہیں جو ایک مقامی 180° ریڑھ کی ہڈی کے موڑ کو جنم دیتے ہیں (اس لیے اسے موبیئس پٹی سے تشبیہ دیتے ہیں)، جبکہ کڑا سائکلوٹائڈز ایسا نہیں کرتے۔ ان ذیلی خاندانوں کے اندر ترتیبات میں ان کے درمیان کے مقابلے میں کم فرق ہے۔ سائکلوٹائڈز کا تیسرا ذیلی خاندان ٹرپسن انفیکٹرز ہوتے ہیں اور اسکواش کے پودوں سے غیر سائیکلک ٹرپسن انفیکٹرز کے خاندان کے لیے زیادہ ہم آہنگ ہوتے ہیں جنہیں ناٹنز یا انفیکٹر سسٹین ناٹس کے نام سے جانا جاتا ہے جو کہ دوسرے سائکلوٹائڈز کے مقابلے میں ہوتے ہیں۔ لگاتار سسٹین کے باقیات کے درمیان ریڑھ کی ہڈی کے حصوں، یا لوپس کے لحاظ سے ترتیبات پر تبادلہ خیال کرنا آسان ہے۔ چھ سسٹین کے باقیات سائکلوٹائڈ سوٹ میں بالکل محفوظ ہیں اور ممکنہ طور پر سی سی کے موٹف کو محفوظ رکھنے میں معاون ہیں۔ اگرچہ سسٹین مجموعی طور پر فولڈ کو برقرار رکھنے کے لیے ضروری معلوم ہوتے ہیں، لیکن خیال کیا جاتا ہے کہ سائکلوٹائڈز میں انتہائی محفوظ کئی دیگر باقیات اضافی استحکام فراہم کرتی ہیں۔ معلوم سائکلوٹائڈز کے دوران لوپ 1 سب سے زیادہ محفوظ ہے۔ چھ سسٹین کے باقیات کے علاوہ، لوپ 1 کے گلوٹامک ایسڈ اور سیرائن/تھریونین کے باقیات واحد باقیات ہیں جن کی شناخت 100% کڑا اور موبیئس ذیلی خاندانوں میں ہوتی ہے۔ مزید برآں، اس لوپ کی بقیہ باقیات صرف ایک قدامت پسند تبدیلی ظاہر کرتی ہیں یعنی۔ گلائسین/ایلانائن۔ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ لوپ لوپس 3 اور 5 کے باقیات کے ساتھ ہائیڈروجن بانڈنگ کے ذریعے سائکلوٹائڈ ڈھانچے کو مستحکم کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ لوپس 2-6 میں بھی انتہائی محفوظ خصوصیات ہیں، جن میں لوپ 4 میں صرف ایک امینو ایسڈ کی ہر جگہ موجودگی شامل ہے جو ممکنہ طور پر سائیڈ چین سائیڈ چین ہائیڈروجن بانڈنگ میں شامل ہے۔ دیگر محفوظ باقیات میں لوپ 3 میں ایک ہائیڈروکسیل پر مشتمل باقیات، لوپ 3 کی آخری پوزیشن میں ایک گلائسین کے باقیات، بالترتیب کڑا اور موبیئس سائکلوٹائڈز کے لوپ 5 میں آخری پوزیشن میں ایک بنیادی اور ایک پرولین کے باقیات، اور لوپ 6 میں پوٹیٹو سائیکلائزیشن پوائنٹ پر ایک اسپرگین (یا کبھی کبھار ایسپرٹک ایسڈ) کے باقیات شامل ہیں۔ یہ نوٹ کرنا دلچسپ ہے کہ نہ صرف کچھ باقیات انتہائی محفوظ ہیں، بلکہ ریڑھ کی ہڈی اور سائیڈ چین کے زاویے بھی ہیں۔ حالیہ اسکریننگ پروگراموں سے پتہ چلتا ہے کہ سائکلوٹائڈ کے سلسلے کی تعداد جلد ہی ہزاروں تک پہنچ سکتی ہے، ایک ڈیٹا بیس، سائ بیس تیار کیا گیا ہے جو سائکلوٹائڈز کے سلسلے اور سرگرمی کے اعداد و شمار کے موازنہ کا موقع فراہم کرتا ہے۔ سرکلر پروٹین کے کئی دیگر خاندان بیکٹیریا، پودوں اور جانوروں میں جانے جاتے ہیں اور سائ بیس میں بھی شامل ہیں۔ حیاتیاتی ترکیب کے پودے ربوسومل طور پر ترکیب شدہ اور ترجمہ کے بعد تبدیل شدہ چکور پیپٹائڈز کا ایک بھرپور ذریعہ ہیں۔ ان میں، سائکلوٹائڈز جین کوڈڈ مصنوعات ہیں جو ایک بڑے پیش رو پروٹین کی پروسیسنگ کے ذریعے پیدا ہوتی ہیں۔ اس طرح کے پہلے پیش رو کے لیے جین اوک 1 (اولڈن لینڈیا افینس کلاٹا کلون نمبر 1) ہے، جسے کلاٹا بی 1 کی ترکیب کا ذمہ دار دکھایا گیا تھا۔ پیشگی پروٹین کی عام ترتیب ایک اینڈوپلاسمک ریٹیکولم سگنل سیکوینس، ایک غیر محفوظ پرو ریجن، ایک انتہائی محفوظ علاقہ جسے این-ٹرمینل ریپیٹ (این ٹی آر) کے نام سے جانا جاتا ہے، بالغ سائکلوٹائڈ ڈومین اور آخر میں ایک مختصر ہائیڈروفوبک سی-ٹرمینل دم پر مشتمل ہوتی ہے۔ سائکلوٹائڈ ڈومین میں یا تو ایک سائکلوٹائڈ سیکوینس ہو سکتا ہے، جیسا کہ اوک 1 کے معاملے میں ہوتا ہے، یا متعدد کاپیاں جو اضافی این ٹی آر سیکوینس سے الگ ہوتی ہیں جیسا کہ اوک 2 اور اوک 4 کے لیے دیکھا گیا ہے۔ متعدد سائکلوٹائڈ ڈومینز پر مشتمل پیشگی پروٹینوں میں یہ یا تو تمام ایک جیسے سلسلے ہو سکتے ہیں، جیسا کہ اوک 4 کا معاملہ ہے، یا وہ مختلف سائکلوٹائڈز ہو سکتے ہیں جیسا کہ اوک 2 میں ہے جس میں کلاٹا بی 3 اور بی 6 سے متعلق ترتیبات ہوتے ہیں۔ حال ہی میں، سائکلوٹائڈز کی ریڑھ کی ہڈی کے سائیکلائزیشن کے لیے ذمہ دار انزائم کو دواؤں کے پودے کلیٹوریا ٹرناٹیا سے الگ کیا گیا ہے۔ اس انزائم کو پودے کے مقامی نام (بنگا تیلنگ لیگس) کے مطابق بٹیلیز 1 کا نام دیا گیا تھا۔ بٹیلیز 1 کو کلاتا B1 کے لکیری پیشرو کو 95 ٪ سے زیادہ پیداوار کے ساتھ 5.42 × 105 M−1s−1 کی قابل ذکر شرح سے سائیکلائز کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ لگاز جانوروں کی اصل کے مختلف بائیو ایکٹیو پیپٹائڈز کو بھی سائیکلائز کرتا ہے، جیسے انسانی اینٹی مائکروبیل پیپٹائڈ ہسٹٹین، شنک گھونگھے سے کونوٹاکسن اور کیڑے اینٹی مائکروبیل پیپٹائڈ تھانٹن۔ سائکلوٹائڈز کے قابل ذکر استحکام کا مطلب یہ ہے کہ ان کے پاس ممکنہ ایپلی کیشنز کی ایک دلچسپ رینج ہے جو یا تو ان کی اندرونی حیاتیاتی سرگرمیوں پر مرکوز ہے یا حیاتیاتی طور پر فعال ایپیٹوپس کو مستحکم کرنے کے لیے سی سی کے موٹف کو بطور سکافولڈ استعمال کرنے کے امکان پر مرکوز ہے۔ ان میں دلچسپی حال ہی میں ایک کیمیائی طریقہ کار کی اشاعتوں کے ساتھ تیز ہوئی ہے جو مصنوعی طور پر اعلی پیداوار کے ساتھ سائکلوٹائڈز تیار کرنے کے قابل ہے، اور امینو ایسڈ کے متبادل کے لیے سی سی کے فریم ورک کی سہولت ہے۔ لیکن مالیکیولز کے علاج کی ترتیب میں مفید ہونے کے لیے انہیں مفید بائیوفرماسیوٹیکل خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے جیسے کہ پروٹیولیسس کے خلاف مزاحمت اور جھلی کی پارگمیتا۔ جھلی انٹرایکٹو سطح کا رقبہ اور سائکلوٹائڈز کا مومنٹ ان کی حیاتیاتی سرگرمیوں کی پیش گوئی میں تعین کنندہ ہیں۔ منشیات کے امیدواروں کے طور پر متعلقہ سسٹین گانٹھ پروٹین پر ایک حالیہ مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ سسٹین گانٹھ انسولین اور بیسیٹریسن جیسی غیر سسٹین گانٹھ پیپٹائڈ دوائیوں کے مقابلے میں چوہے کی چھوٹی آنتوں کے میوکوسا کے ذریعے اچھی طرح سے داخل ہوتے ہیں۔ مزید برآں، سسٹین نوٹ پیپٹائڈ دوائیوں کا انزیمیٹک ہاضمہ صرف چند پروٹیسیس سے وابستہ تھا اور یہ تجویز کیا گیا تھا کہ مخصوص کلیویج سائٹس کو تبدیل کرکے اس حد پر قابو پایا جاسکتا ہے۔ اس طرح، بعض سسٹین گانٹھ پروٹین منشیات کی فراہمی کے بنیادی معیار کو پورا کرتے ہیں اور پیپٹائڈ منشیات کی فراہمی کے لیے سکافولڈ کے طور پر دلچسپ نئے امیدواروں کی نمائندگی کرتے ہیں۔ سائکلوٹائڈز کی اندرونی سرگرمیوں کی متنوع رینج بھی زرعی شعبوں میں کیڑوں اور نیماتوڈس، خاص طور پر کلیٹوریا ٹرناٹیا کے خلاف وسیع پیمانے پر استعمال کے لیے وعدہ رکھتی ہے۔ تاریخ 1960 کی دہائی کے دوران جمہوری جمہوریہ کانگو میں ریڈ کراس کے امدادی مشن کے دوران، ناروے کے ایک ڈاکٹر، لورینٹس گران نے نوٹ کیا کہ زچگی کے دوران افریقی خواتین زچگی کو راغب کرنے اور بچے کی پیدائش میں سہولت فراہم کرنے کے لیے اولڈن لینڈیا افینس کے پودے کے پتوں سے بنی دواؤں کی چائے کا استعمال کرتی تھیں۔ فعال جزو کا تعین بعد میں ایک پیپٹائڈ کے طور پر کیا گیا، جس کا نام کلاٹا بی 1 رکھا گیا، جو مقامی دوا، کلاٹا-کلاٹا کے روایتی نام کے نام پر ہے۔ اگرچہ چوہوں میں ویوو مطالعات میں پاک شدہ پیپٹائڈ کی بچہ دانی کی سرگرمی کی تصدیق ہوئی، لیکن یہ سائیکلک سسٹین گرہ کے نقش اور پاک شدہ پیپٹائڈ کی ساخت کی وضاحت سے مزید 20 سال پہلے تھا۔ یہ بھی دیکھیں اینٹی مائکروبیل پیپٹائڈز سائیکلک پیپٹائڈز حوالہ جات بیرونی روابط سائ بیس پیریفرل جھلی پروٹین سائیکلک پیپٹائڈز