Retinylidene protein
ریٹینیلڈین پروٹین، یا وسیع معنوں میں روڈوپسن، وہ پروٹین ہیں جو ریٹنا کو روشنی کے استقبال کے لیے کروموفور کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ وہ فلیگلیٹس میں فوٹوٹیکسس سے لے کر جانوروں میں بینائی تک مختلف قسم کے لائٹ سینسنگ سسٹم کے لیے سالماتی بنیاد ہیں۔ ریٹینیلڈین پروٹین میں اوپسن اور روڈوپسن (وسیع معنوں میں) کی تمام شکلیں شامل ہیں۔ اگرچہ تنگ معنوں میں روڈوپسن سے مراد ایک مدھم روشنی والا بصری روغن ہے جو ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں میں پایا جاتا ہے، عام طور پر چھڑی کے خلیوں پر، وسیع معنوں میں روڈوپسن (جیسا کہ یہاں استعمال کیا گیا ہے) سے مراد کسی بھی مالیکیول سے ہے جو اوپسن اور ریٹینل کروموفور پر مشتمل ہوتا ہے۔ جب روشنی کے ذریعے چالو کیا جاتا ہے، تو کروموفور کو آئسومیرائز کیا جاتا ہے، جس مقام پر مجموعی طور پر مالیکیول اب روڈوپسن نہیں ہوتا ہے، بلکہ ایک متعلقہ مالیکیول جیسے میٹاروڈوپسن ہوتا ہے۔ تاہم، یہ ریٹینیلڈین پروٹین ہی رہتا ہے۔ اس کے بعد کروموفور اوپسن سے الگ ہو جاتا ہے، جس مقام پر ننگی اوپسن ایک ریٹینیلڈین پروٹین ہوتا ہے۔ اس طرح، مالیکیول فوٹو ٹرانسڈکشن سائیکل کے دوران ایک ریٹینیلڈین پروٹین رہتا ہے۔ ساخت تمام روڈوپسن دو بلڈنگ بلاکس پر مشتمل ہوتے ہیں، ایک پروٹین کا حصہ اور ایک الٹا باہمی طور پر جڑا ہوا غیر پروٹین کوفیکٹر، ریٹنا (ریٹینالڈیہائیڈ)۔ روڈوپسین کا پروٹین ڈھانچہ سات ٹرانس میمبرین ہیلیکس کے ایک بنڈل پر مشتمل ہوتا ہے جو فوٹو ری ایکٹیو کروموفور کو باندھنے والی اندرونی جیب بناتا ہے۔ وہ دیگر جھلی سے منسلک ریسیپٹرز کے ساتھ ایک سپر فیملی بناتے ہیں جن میں سات ٹرانس میمبرین ڈومینز ہوتے ہیں، مثال کے طور پر بو اور کیموکین ریسیپٹرز۔ روشنی کے استقبال کا طریقہ کار کیمیائی لگینڈوں کو ان کے رشتہ داروں کی طرح باندھ کر چالو ہونے کے بجائے، روڈوپسن ریٹنا پر مشتمل ہوتے ہیں جو فوٹو آئسومیرائزیشن کے ذریعے روشنی کے رد عمل میں تشکیل کو تبدیل کرتے ہیں اور اس طرح روشنی کے ذریعے چالو ہوتے ہیں۔ ریٹینل مالیکیول کئی مختلف سیس-ٹرانس آئسومیرک شکلیں لے سکتا ہے، جیسے کہ آل-ٹرانس، 11-سیس اور 13-سیس۔ سی آئی ایس سے ٹرانس یا اس کے برعکس ریٹنا کی فوٹو آئسومیرائزیشن (روشنی پر منحصر آئسومیرائزیشن) رسیپٹر پروٹین میں تشخیصی تبدیلی کو جنم دیتی ہے۔ یہ تبدیلی سیل کے اندر سگنل ٹرانسڈکشن میکانزم کو چالو کرنے کے لیے مالیکیولر سوئچ کے طور پر کام کرتی ہے۔ روڈوپسین کی قسم پر منحصر ہے، یہ یا تو آئن چینل کھولتا ہے (مثال کے طور پر بیکٹیریا میں) یا اس سے وابستہ جی پروٹین کو چالو کرتا ہے اور دوسرے میسنجر کاسکیڈ کو متحرک کرتا ہے (مثال کے طور پر جانوروں کی آنکھوں میں)۔ روڈوپسن کی اقسام ریٹینیلڈین پروٹین یا روڈوپسن بیکٹیریا سے لے کر طحالب اور جانوروں تک بہت سی انواع میں موجود ہیں۔ انہیں ان کی ترتیب کے ساتھ ساتھ زمینی حالت میں موجود ریٹنا آئسومر اور ان کے سگنل ٹرانسڈکشن میکانزم کی بنیاد پر دو الگ الگ اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ مائکروبیل روڈوپسن جانوروں کے روڈوپسن کی طرح، مائکروبیل روڈوپسن (جو پروکیریوٹس اور طحالب میں پائے جاتے ہیں) میں ریٹنا کروموفور ہوتا ہے اور اس میں سات ٹرانس میمبرین الفا ہیلیکس ہوتے ہیں ؛ تاہم، وہ جی پروٹین کے ساتھ نہیں جڑے ہوتے ہیں۔ ریٹینل کروموفور جانوروں کی 11-سی آئی ایس شکل سے مختلف ہے اور زمینی حالت میں ایک آل ٹرانس ریٹینل آئسومر ہے، جو روشنی کو چالو کرنے پر 13-سی آئی ایس میں آئسومیرائز ہوتا ہے۔ کروموفور کو مائکروبیل قسم کے کروموفور کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ مثالوں میں فوٹو ٹرافی انجام دینے کے لیے بیکٹیریل حسی روڈوپسن، چینلروڈوپسن، بیکٹیریورہوڈوپسن، ہیلورہوڈوپسن، پروٹیورہوڈوپسن، آرکیئرہوڈوپسن، ہیلیورہوڈوپسن اور زینتھورہوڈوپسن شامل ہیں۔ وہ ہلکے گیٹیڈ آئن چینلز کے طور پر کام کرتے ہیں اور ان کے ذریعے چلنے والے آئن کی قسم سے مزید ممتاز کیے جا سکتے ہیں۔ بیکٹیریئر ہوڈوپسن پروٹون پمپ کے طور پر کام کرتا ہے، جبکہ ہیلور ہوڈوپسن کلورائڈ پمپ کے طور پر کام کرتا ہے۔ ان کے افعال بیکٹیریل فوٹو سنتھیسز (بیکٹیریورہوڈوپسن) سے لے کر ڈرائیونگ فوٹوٹیکسس (فلیگلیٹس میں چینلروڈوپسن) تک ہوتے ہیں۔ فوٹوٹیکسس میں سگنل ٹرانسڈکشن میں سیل میمبرین کی ڈی پولرائزیشن شامل ہوتی ہے۔ یونی سیلولر فلیگلیٹ طحالب میں چینل رہوڈوپسن ہوتے ہیں جو ہیٹرولوگس سسٹمز میں ظاہر ہونے پر لائٹ گیٹڈ کیشن چینلز کے طور پر کام کرتے ہیں۔ بہت سے دوسرے پرو اور یوکرائیوٹک حیاتیات (خاص طور پر، فنگی جیسے نیوروپورا) روڈوپسن آئن پمپ یا ابھی تک نامعلوم فنکشن کے حسی روڈوپسن کا اظہار کرتے ہیں۔ بہت حال ہی میں، گوانیلیل سائکلیز سرگرمی کے ساتھ مائکروبیل روڈوپسن دریافت کیے گئے ہیں۔ اگرچہ تمام مائکروبیل روڈوپسن میں ایک دوسرے کے لیے اہم سیکوینس ہومیولوجی ہوتی ہے، لیکن ان میں جی-پروٹین-جوڑے ہوئے رسیپٹر (جی پی سی آر) خاندان کا کوئی پتہ لگانے کے قابل سیکوینس ہومیولوجی نہیں ہے جس سے جانوروں کے بصری روڈوپسن کا تعلق ہے۔ اس کے باوجود، مائکروبیل روڈوپسن اور جی پی سی آر ممکنہ طور پر ان کے تین جہتی ڈھانچوں کی مماثلت کی بنیاد پر ارتقاء سے متعلق ہیں۔ لہذا، انہیں پروٹین کی ساختی درجہ بندی (ایس سی او پی) میں ایک ہی سپر فیملی میں تفویض کیا گیا ہے۔ جی پروٹین کے جوڑے والے ریسیپٹرز جانوروں کی بادشاہی کے ریٹینیلڈین پروٹین کو بھی اوپسن کہا جاتا ہے۔ ریڑھ کی ہڈی والے جانور (روڈ) اوپسن کے پانچ ذیلی خاندانوں اور آرتھروپوڈز تین ذیلی خاندانوں پر مشتمل ہوتے ہیں۔ اوپسن کا تعلق جی پروٹین کے جوڑے والے ریسیپٹرز کی کلاس سے ہے اور وہ زمینی حالت میں ریٹنا کے ایک 11-سی آئی ایس آئسومر کو باندھتے ہیں جو روشنی کو چالو کرنے پر فوٹو آئسومیرائز ہو کر آل ٹرانس ریٹنا بن جاتا ہے۔ وہ عام طور پر روشنی محسوس کرنے والے اعضاء میں پائے جاتے ہیں، مثال کے طور پر ریٹیبریٹ ریٹنا کے فوٹو ریسیپٹر خلیوں میں جہاں وہ بینائی کو آسان بناتے ہیں۔ جانوروں کے اوپسن امفیبیئنز کی جلد، چھپکلی اور پرندوں کے پائنل غدود، ٹاڈ کے ہائپوتھلمس اور انسانی دماغ میں بھی پائے جا سکتے ہیں۔ ان کی کئی الگ الگ کلاسوں میں درجہ بندی کی جا سکتی ہے جن میں: بصری اوپسن (کلاسیکی روڈاپسن اور رشتہ دار)، میلانوپسن پیروپسن نیوروپسن انسیفالوپسن بصری ادراک ریٹیبریٹ ریٹنا میں چھڑی کے خلیوں کا "بصری جامنی" روڈاپسن (اوپسن-2) سبز نیلی روشنی کو جذب کرتا ہے۔ ریٹنا کے شنک خلیوں کے فوٹوپسین چند امینو ایسڈ میں مختلف ہوتے ہیں جس کے نتیجے میں ان کی روشنی جذب سپیکٹرم میں تبدیلی آتی ہے۔ تین انسانی فوٹوپسین پیلے رنگ کے سبز (فوٹوپسین I)، سبز (فوٹوپسین II)، اور نیلے رنگ کے بنفشی (فوٹوپسین III) روشنی کو جذب کرتے ہیں اور رنگین بصارت کی بنیاد ہیں، جبکہ زیادہ ہلکے حساس "بصری جامنی" اندھیرے میں یک رنگ نقطہ نظر کے لیے ذمہ دار ہے۔ لائٹ سگنل ٹرانسڈکشن میں جی-پروٹینز (ٹرانسڈیوسن) کا ایک انزائم کاسکیڈ، سی جی ایم پی فاسفوڈیسٹیریس، کیشن چینل کا بند ہونا اور بالآخر بصری فوٹو ریسیپٹر سیل کا ہائپر پولرائزیشن شامل ہوتا ہے۔ آرتھروپوڈز اور مولسکس کے بصری روڈوپسین اپنے سگنل ٹرانسڈکشن کیسکیڈ میں ریڑھ کی ہڈی والے پروٹین سے مختلف ہوتے ہیں جن میں جی-پروٹین، فاسفولیپیس سی، اور بالآخر بصری فوٹو ریسیپٹر سیل کی ڈی پولرائزیشن شامل ہوتی ہے۔ دیگر انسانوں میں پائے جانے والے دیگر اوپسن میں انسیفالوپسن (یا پینوپسن، اوپسن-3)، میلانوپسن (اوپسن-4)، نیوروپسن (اوپسن-5) اور پیروپسن شامل ہیں۔ میلانوپسن ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں میں سرکیڈین گھڑی کی روشنی میں داخل ہونے میں شامل ہے۔ انسیفالوپسن اور نیوروپسن اعصابی خلیوں اور دماغ کے بافتوں میں بہت زیادہ ظاہر ہوتے ہیں، لیکن ابھی تک ان کا کام معلوم نہیں ہے۔ پیروپسین آل ٹرانس ریٹینل (مائکروبیل قسم کے کروموفور) کو باندھتا ہے اور بصری ادراک میں درکار 11-سی آئی ایس آئسومر شکل میں ریٹینل کو واپس کرنے کے لیے فوٹو آئسومیرس کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ اوپسین روڈوپسین بصری سائیکل بصری فوٹو ٹرانسڈکشن مائکروبیل روڈوپسین حوالہ جات بیرونی روابط لپڈ بائی لیئر حسی رسیپٹرز میں ریٹینیلڈین پروٹین کی حساب شدہ پوزیشن حیاتیاتی روغن 7 ٹی ایم رسیپٹرز