Ligand-gated ion channel
لیگینڈ گیٹڈ آئن چینلز (ایل آئی سیز، ایل جی آئی سیز)، جنہیں عام طور پر آئنوٹروپک ریسیپٹرز بھی کہا جاتا ہے، ٹرانس میمبرین آئن چینل پروٹینز کا ایک گروپ ہے جو Na +، K +، Ca2 +، اور/یا Cl-جیسے آئنوں کو کیمیائی میسنجر (یعنی۔ ایک لگینڈ)، جیسے نیورو ٹرانسمیٹر۔ جب ایک پریسیناپٹک نیوران پرجوش ہوتا ہے، تو یہ ایک نیورو ٹرانسمیٹر کو پھپھوندی سے سنپیٹک پھٹے میں چھوڑتا ہے۔ اس کے بعد نیورو ٹرانسمیٹر پوسٹسیناپٹک نیوران پر واقع ریسیپٹرز سے جڑا رہتا ہے۔ اگر یہ رسیپٹر لگینڈ گیٹڈ آئن چینل ہیں، تو اس کے نتیجے میں ہونے والی تبدیلی آئن چینل کھولتی ہے، جس کی وجہ سے سیل جھلی میں آئنوں کا بہاؤ ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں، ایک حوصلہ افزا رسیپٹر رسپانس کے لیے یا تو ڈی پولرائزیشن ہوتی ہے، یا ایک روک تھام ردعمل کے لیے ہائپر پولرائزیشن ہوتی ہے۔ یہ رسیپٹر پروٹین عام طور پر کم از کم دو مختلف ڈومینز پر مشتمل ہوتے ہیں: ایک ٹرانس میمبرین ڈومین جس میں آئن پور شامل ہوتا ہے، اور ایک ایکسٹرا سیلولر ڈومین جس میں لگینڈ بائنڈنگ لوکیشن (ایک ایلوسٹرک بائنڈنگ سائٹ) شامل ہوتا ہے۔ اس ماڈیولرٹی نے پروٹین کی ساخت کو تلاش کرنے (ہر ڈومین کو الگ الگ کرسٹلائز کرنے) کے لیے 'تقسیم اور فتح' کے نقطہ نظر کو فعال کیا ہے۔ مطابقت پذیری پر واقع اس طرح کے رسیپٹرز کا کام پریسیناپٹک طور پر جاری ہونے والے نیورو ٹرانسمیٹر کے کیمیائی سگنل کو براہ راست اور بہت تیزی سے پوسٹسیناپٹک برقی سگنل میں تبدیل کرنا ہے۔ بہت سے ایل آئی سی اضافی طور پر ایلوسٹیرک لگینڈس، چینل بلاکرز، آئنز، یا جھلی کی صلاحیت کے ذریعے ماڈیول کیے جاتے ہیں۔ ایل آئی سیز کو تین سپر فیملیز میں درجہ بند کیا گیا ہے جن میں ارتقائی تعلقات کا فقدان ہے: سیس-لوپ ریسیپٹرز، آئنوٹروپک گلوٹامیٹ ریسیپٹرز اور اے ٹی پی گیٹڈ چینلز۔ سیس-لوپ ریسیپٹرز سیس-لوپ ریسیپٹرز کا نام این ٹرمینل ایکسٹرا سیلولر ڈومین میں دو سسٹین کے باقیات کے درمیان ڈائیسلفائڈ بانڈ کے ذریعے بننے والے ایک خاص لوپ کے نام پر رکھا گیا ہے۔ وہ پینٹامیرک لگینڈ گیٹڈ آئن چینلز کے ایک بڑے خاندان کا حصہ ہیں جن میں عام طور پر اس ڈائیسلفائیڈ بانڈ کی کمی ہوتی ہے، اس لیے عارضی نام "پرو لوپ ریسیپٹرز" ہے۔ ایکسٹرا سیلولر این-ٹرمینل لگینڈ-بائنڈنگ ڈومین میں ایک بائنڈنگ سائٹ انہیں ریسیپٹر کی خاصیت دیتی ہے (1) ایسیٹیلکولین (ACCH)، (2) سیرٹونن، (3) گلائسین، (4) گلوٹامیٹ اور (5) γ-امینو بیوٹیریک ایسڈ (GABA) ریٹیبریٹس میں۔ ریسیپٹرس کو آئن کی قسم کے حوالے سے تقسیم کیا جاتا ہے جو وہ انجام دیتے ہیں (اینیونک یا کیشنک) اور آگے اینڈوجینس لگینڈ کے ذریعہ بیان کردہ خاندانوں میں۔ وہ عام طور پر پینٹامیرک ہوتے ہیں جن میں ہر ذیلی یونٹ میں 4 ٹرانس میمبرین ہیلیکس ہوتے ہیں جو ٹرانس میمبرین ڈومین تشکیل دیتے ہیں، اور بیٹا شیٹ سینڈوچ کی قسم، ایکسٹرا سیلولر، این ٹرمینل، لگینڈ بائنڈنگ ڈومین ہوتا ہے۔ کچھ میں ایک انٹرا سیلولر ڈومین بھی ہوتا ہے جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ پروٹوٹائپک لگینڈ گیٹڈ آئن چینل نیکوٹینک ایکٹیلچولین ریسیپٹر ہے۔ یہ پروٹین ذیلی اکائیوں (عام طور پر ααβγδ) کے پینٹیمر پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں ایسیٹیلکولین کے لیے دو بائنڈنگ سائٹس ہوتے ہیں (ہر الفا ذیلی اکائی کے انٹرفیس پر ایک)۔ جب ایسیٹیلکولین باندھتا ہے تو یہ رسیپٹر کی ترتیب کو بدل دیتا ہے (T2 ہیلیکس کو موڑ دیتا ہے جو لیوسین کے باقیات کو منتقل کرتا ہے، جو سوراخ کو چینل کے راستے سے باہر روکتا ہے) اور تقریبا 3 اینگسٹروم کے سوراخ میں سکڑنے کا سبب بنتا ہے جو تقریبا 8 اینگسٹروم تک پھیل جاتا ہے تاکہ آئن گزر سکیں۔ یہ سوراخ Na + آئنوں کو سیل میں اپنے برقی کیمیائی میلان سے نیچے بہنے کی اجازت دیتا ہے۔ ایک ہی وقت میں کافی تعداد میں چینلز کے کھلنے کے ساتھ، Na + آئنوں کے ذریعے لے جانے والے مثبت چارجز کا اندرونی بہاؤ پوسٹسیناپٹک جھلی کو کافی حد تک غیر قطبی بناتا ہے تاکہ ایکشن پوٹینشل کو شروع کیا جا سکے۔ ایل آئی سی کے لیے بیکٹیریل ہومولوگ کی نشاندہی کی گئی ہے، اس کے باوجود یہ قیاس کیا جاتا ہے کہ یہ کیموریسیپٹر کے طور پر کام کرتا ہے۔ اس پروکیریوٹک این اے سی ایچ آر قسم کو جی ایل آئی سی ریسیپٹر کے نام سے جانا جاتا ہے، اس نوع کے بعد جس میں اس کی شناخت کی گئی تھی۔ گلویوبیکٹر لیگینڈ-گیٹڈ آئن چینل۔ اسٹرکچر سیس لوپ ریسیپٹرز میں ساختی عناصر ہوتے ہیں جو اچھی طرح سے محفوظ ہوتے ہیں، ایک بڑے ایکسٹرا سیلولر ڈومین (ای سی ڈی) کے ساتھ ایک الفا ہیلکس اور 10 بیٹا اسٹرینڈز کو پناہ دیتے ہیں۔ ای سی ڈی کے بعد، چار ٹرانس میمبرین سیگمنٹ (ٹی ایم ایس) انٹرا سیلولر اور ایکسٹرا سیلولر لوپ ڈھانچوں سے جڑے ہوئے ہیں۔ ٹی ایم ایس 3-4 لوپ کے علاوہ، ان کی لمبائی صرف 7-14 باقیات ہیں۔ ٹی ایم ایس 3-4 لوپ انٹرا سیلولر ڈومین (آئی سی ڈی) کا سب سے بڑا حصہ بناتا ہے اور ان تمام ہومولوگس ریسیپٹرز کے درمیان سب سے زیادہ متغیر خطے کو ظاہر کرتا ہے۔ آئی سی ڈی کی تعریف TMS 3-4 لوپ کے ساتھ ساتھ آئن چینل کے سوراخ سے پہلے TMS 1-2 لوپ کے ذریعے کی جاتی ہے۔ کرسٹلائزیشن نے خاندان کے کچھ اراکین کے لیے ڈھانچے کا انکشاف کیا ہے، لیکن کرسٹلائزیشن کی اجازت دینے کے لیے، انٹرا سیلولر لوپ کو عام طور پر پروکیریوٹک سیس لوپ ریسیپٹرز میں موجود ایک مختصر لنکر سے تبدیل کر دیا گیا تھا، اس لیے ان کے ڈھانچے کے بارے میں معلوم نہیں ہے۔ بہر حال، یہ انٹرا سیلولر لوپ حساسیت کو کم کرنے، فارماکولوجیکل مادوں کے ذریعہ چینل فزیولوجی کے ماڈیولیشن، اور پوسٹ ٹرانسلیشنل تبدیلیوں میں کام کرتا دکھائی دیتا ہے۔ اسمگلنگ کے لیے اہم محرکات اس میں ہوتے ہیں، اور آئی سی ڈی سکافولڈ پروٹین کے ساتھ تعامل کرتا ہے جس سے روک تھام والی مطابقت پذیری کی تشکیل ممکن ہوتی ہے۔ کیٹیانک سیس-لوپ ریسیپٹرز اینیونک سیس-لوپ ریسیپٹرز آئنوٹروپک گلوٹامیٹ ریسیپٹرز آئنوٹروپک گلوٹامیٹ ریسیپٹرز نیورو ٹرانسمیٹر گلوٹامیٹ کو باندھتے ہیں۔ وہ ہر ذیلی اکائی کے ساتھ ٹیٹریمرز بناتے ہیں جس میں ایک ایکسٹرا سیلولر امینو ٹرمینل ڈومین (اے ٹی ڈی، جس میں ٹیٹریمر اسمبلی شامل ہوتی ہے)، ایک ایکسٹرا سیلولر لگینڈ بائنڈنگ ڈومین (ایل بی ڈی، جو گلوٹامیٹ کو باندھتا ہے)، اور ایک ٹرانس میمبرین ڈومین (ٹی ایم ڈی، جو آئن چینل بناتا ہے) ہوتا ہے۔ ہر ذیلی اکائی کے ٹرانس میمبرین ڈومین میں تین ٹرانس میمبرین ہیلیکس کے ساتھ ساتھ ایک ری اینٹرنٹ لوپ کے ساتھ نصف جھلی ہیلکس ہوتا ہے۔ پروٹین کی ساخت این ٹرمینس پر اے ٹی ڈی سے شروع ہوتی ہے جس کے بعد ایل بی ڈی کا پہلا نصف حصہ ہوتا ہے جس میں ایل بی ڈی کے آخری نصف حصے کے ساتھ جاری رہنے سے پہلے ٹی ایم ڈی کے ہیلیکس 1,2 اور 3 سے خلل پڑتا ہے اور پھر سی ٹرمینس پر ٹی ایم ڈی کے ہیلکس 4 کے ساتھ ختم ہوتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ٹی ایم ڈی اور ایکسٹرا سیلولر ڈومینز کے درمیان تین روابط ہیں۔ ٹیٹریمر کی ہر ذیلی اکائی میں گلوٹامیٹ کے لیے ایک بائنڈنگ سائٹ ہوتی ہے جو دو ایل بی ڈی حصوں سے بنتی ہے جو کلیم شیل جیسی شکل بناتی ہے۔ آئن چینل کو کھولنے کے لیے ٹیٹریمر میں ان میں سے صرف دو مقامات پر قبضہ کرنے کی ضرورت ہے۔ سوراخ بنیادی طور پر نصف ہیلکس 2 سے اس طرح بنتا ہے جو الٹے پوٹاشیم چینل سے ملتا جلتا ہے۔ اے ایم پی اے رسیپٹر α-امینو-3-ہائیڈروکسی-5-میتھائل-4-آئسوکسازولپروپیونک ایسڈ ریسیپٹر (جسے اے ایم پی اے ریسیپٹر، یا کوئسکولائٹ ریسیپٹر بھی کہا جاتا ہے) گلوٹامیٹ کے لیے ایک غیر این ایم ڈی اے قسم کا آئنوٹروپک ٹرانسمیمبرین ریسیپٹر ہے جو مرکزی اعصابی نظام (سی این ایس) میں تیزی سے سنپیٹک ٹرانسمیشن میں ثالثی کرتا ہے۔ اس کا نام مصنوعی گلوٹامیٹ اینالاگ اے ایم پی اے کے ذریعے فعال ہونے کی صلاحیت سے ماخوذ ہے۔ ریسیپٹر کو سب سے پہلے واٹکنز اور ساتھیوں نے قدرتی طور پر پائے جانے والے ایگونسٹ کوئزکوالیٹ کے بعد "کوئزکوالیٹ ریسیپٹر" کا نام دیا تھا اور بعد میں ہی کوپن ہیگن میں رائل ڈینش اسکول آف فارمیسی میں ٹیج آنور اور ساتھیوں کے ذریعہ تیار کردہ سلیکٹو ایگونسٹ کے بعد "اے ایم پی اے ریسیپٹر" کا لیبل دیا گیا تھا۔ اے ایم پی اے آر دماغ کے بہت سے حصوں میں پائے جاتے ہیں اور اعصابی نظام میں سب سے زیادہ پائے جانے والے رسیپٹر ہوتے ہیں۔ اے ایم پی اے رسیپٹر گلو اے 2 (گلو آر 2) ٹیٹریمر پہلا گلوٹامیٹ رسیپٹر آئن چینل تھا جسے کرسٹلائز کیا گیا تھا۔ لیگینڈس میں شامل ہیں: ایگونسٹس: گلوٹامیٹ، اے ایم پی اے، 5-فلوراویلارڈین، ڈوموک ایسڈ، کوئسکولک ایسڈ وغیرہ۔ مخالف: سی این کیو ایکس، کینورینک ایسڈ، این بی کیو ایکس، پیرامپینل، پیراسیٹم وغیرہ۔ مثبت ایلوسٹرک ماڈیولٹر: انیراسیٹم، سائکلوتھیازائڈ، سی ایکس-516، سی ایکس-614، وغیرہ۔ منفی ایلوسٹرک ماڈیولٹر: ایتھنول، پیرامپینل، تالمپینل، جی وائی کے آئی-52,466، وغیرہ۔ این ایم ڈی اے ریسیپٹرز این-میتھائل-ڈی-ایسپرٹیٹ ریسیپٹر (این ایم ڈی اے ریسیپٹر)-ایک قسم کا آئنوٹروپک گلوٹامیٹ ریسیپٹر-ایک لگینڈ گیٹڈ آئن چینل ہے جو گلوٹامیٹ اور شریک اگنوسٹ (یعنی، یا تو ڈی-سیرین یا گلائسین) کے بیک وقت پابند ہونے سے جڑا ہوتا ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ این ایم ڈی اے رسیپٹر سنپیٹک پلاسٹکٹی اور میموری کو منظم کرنے میں شامل ہے۔ نام "این ایم ڈی اے ریسیپٹر" لگینڈ این-میتھائل-ڈی-ایسپرٹیٹ (این ایم ڈی اے) سے ماخوذ ہے، جو ان ریسیپٹرز پر انتخابی ایگونسٹ کے طور پر کام کرتا ہے۔ جب این ایم ڈی اے رسیپٹر کو دو شریک اگنوسٹ کے بائنڈنگ کے ذریعے چالو کیا جاتا ہے، تو کیشن چینل کھل جاتا ہے، جس سے Na + اور Ca2 + سیل میں داخل ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں سیل کی برقی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس طرح، این ایم ڈی اے رسیپٹر ایک پرجوش رسیپٹر ہے۔ آرام کی صلاحیت پر، ریسیپٹر پر ان کے ایکسٹرا سیلولر بائنڈنگ سائٹس پر Mg2 + یا Zn2 + کا بائنڈنگ این ایم ڈی اے ریسیپٹر چینل کے ذریعے آئن فلکس کو روکتا ہے۔ تاہم، جب نیوران کو ڈی پولرائز کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر، کولوکلائزڈ پوسٹسیناپٹک اے ایم پی اے ریسیپٹرز کی شدید سرگرمی سے، ایم جی 2 + کے ذریعے وولٹیج پر منحصر بلاک کو جزوی طور پر راحت ملتی ہے، جس سے فعال این ایم ڈی اے ریسیپٹرز کے ذریعے آئن کی آمد کی اجازت ملتی ہے۔ نتیجے میں Ca2 + کی آمد مختلف قسم کے انٹرا سیلولر سگنلنگ جھرنوں کو متحرک کر سکتی ہے، جو بالآخر مختلف کنیز اور فاسفیٹیس کو چالو کرنے کے ذریعے نیورونل فنکشن کو تبدیل کر سکتی ہے۔ لیگینڈس میں شامل ہیں: پرائمری اینڈوجینس کو اگنوسٹس: گلوٹامیٹ اور یا تو ڈی سیرین یا گلائسین دیگر ایگونسٹس: امینو سائکلوپروپینکاربکسیلک ایسڈ ؛ ڈی سائکلوسرین ؛ ایل ایسپرٹیٹ ؛ کوئنولینیٹ، وغیرہ۔ جزوی ایگونسٹ: این-میتھائل-ڈی-ایسپارٹک ایسڈ (این ایم ڈی اے) ؛ این آر ایکس-1074 ؛ 3,5-ڈائیبرومو-ایل-فینائلالینائن، وغیرہ۔ مخالف: کیٹامین، پی سی پی، ڈیکسٹروپروپوکسائیفین، کیٹوبیمیڈون، ٹرامادول، کینورینک ایسڈ (اینڈوجینس) وغیرہ۔ اے ٹی پی گیٹڈ چینل اے ٹی پی گیٹڈ چینل نیوکلیوٹائڈ اے ٹی پی کے پابند ہونے کے جواب میں کھلتے ہیں۔ وہ ٹرائمرز بناتے ہیں جن میں دو ٹرانس میمبرین ہیلیکس فی ذیلی یونٹ اور انٹرا سیلولر سائیڈ پر سی اور این ٹرمینی دونوں ہوتے ہیں۔ طبی مطابقت لیگینڈ گیٹڈ آئن چینلز ممکنہ طور پر وہ اہم مقام ہیں جہاں اینستھیٹک ایجنٹس اور ایتھنول کے اثرات ہوتے ہیں، حالانکہ اس کے غیر واضح ثبوت ابھی تک قائم نہیں کیے گئے ہیں۔ خاص طور پر، جی اے بی اے اور این ایم ڈی اے رسیپٹر طبی اینستھیزیا میں استعمال ہونے والے اینستھیٹک ایجنٹوں سے متاثر ہوتے ہیں۔ میکانزم کو سمجھنے اور کیمیائی/حیاتیاتی/جسمانی جزو کو تلاش کرنے سے جو ان ریسیپٹرز پر کام کر سکتا ہے، زیادہ سے زیادہ طبی ایپلی کیشنز ابتدائی تجربات یا ایف ڈی اے کے ذریعے ثابت ہوتی ہیں۔ میمینٹین کو یو ایس ایف ڈی اے اور یوروپی میڈیسن ایجنسی نے معتدل سے شدید الزائمر کی بیماری کے علاج کے لیے منظور کیا ہے، اور اب برطانیہ کے نیشنل انسٹی ٹیوٹ فار ہیلتھ اینڈ کیئر ایکسی لینس کی طرف سے ان مریضوں کے لیے محدود سفارش موصول ہوئی ہے جو علاج کے دیگر اختیارات میں ناکام ہو جاتے ہیں۔ اگومیلٹائن، ایک قسم کی دوا ہے جو دوہری میلاٹونجک-سیرٹونجک راستے پر کام کرتی ہے، جس نے کلینیکل ٹرائلز کے دوران بے چین ڈپریشن کے علاج میں اپنی افادیت ظاہر کی ہے، مطالعہ بھی غیر معمولی اور اداس ڈپریشن کے علاج میں افادیت کا مشورہ دیتا ہے۔ ایکشن پوٹینشل ایسڈ سینسنگ آئن چینل کیلشیم ایکٹیویٹڈ پوٹاشیم چینل سائیکلک نیوکلیوٹائڈ گیٹڈ آئن چینل وولٹیج پر منحصر کیلشیم چینل ریسیپٹر (بائیو کیمسٹری) انوسیٹول ٹرائیسفاسفیٹ ریسیپٹر میٹابوٹروپک ریسیپٹر ریانوڈائن ریسیپٹر حوالہ جات بیرونی روابط یورپی بائیو انفارمیٹکس انسٹی ٹیوٹ میں لیگینڈ گیٹڈ آئن چینل ڈیٹا بیس دیکھیں۔ تصدیق شدہ دستیابی 11 اپریل 2007۔ سیل بائیولوجی الیکٹرو فزیولوجی آئن چینلز آئنوٹروپک ریسیپٹرز میمبرین بائیولوجی مالیکیولر نیورو سائنس نیورو کیمسٹری پروٹین فیملی میمبرین پروٹین ٹرانس میمبرین پروٹین ٹرانس میمبرین ٹرانسپورٹرز ٹرانسپورٹ پروٹین انٹیگرل میمبرین پروٹین