Lysin
لائسن، جسے اینڈولیسن یا میورین ہائیڈرولیز بھی کہا جاتا ہے، ہائیڈرولائٹک انزائم ہیں جو بیکٹیریوفیجز کے ذریعہ تیار کیے جاتے ہیں تاکہ لائٹک سائیکل کے آخری مرحلے کے دوران میزبان کی خلیے کی دیوار کو الگ کیا جا سکے۔ لائسن انتہائی ترقی یافتہ انزائم ہیں جو پیپٹائڈوگلیکن (میورین) میں پانچ بانڈوں میں سے ایک کو نشانہ بنانے کے قابل ہیں، جو بیکٹیریل سیل والز کا بنیادی جزو ہے، جو لیسیڈ سیل سے پروجینی وائرینز کی رہائی کی اجازت دیتا ہے۔ سیل وال پر مشتمل آرکیا کو بھی خصوصی سیڈومورین صاف کرنے والے لائسن کے ذریعے بند کیا جاتا ہے، جبکہ زیادہ تر آرکیئل وائرس متبادل میکانزم کا استعمال کرتے ہیں۔ اسی طرح، تمام بیکٹیریوفیجز لائسن کی ترکیب نہیں کرتے ہیں: کچھ چھوٹے سنگل اسٹرینڈڈ ڈی این اے اور آر این اے فیجز جھلی پروٹین تیار کرتے ہیں جو میزبان کے آٹولیٹک میکانزم جیسے آٹولیسن کو چالو کرتے ہیں۔ لائسن کو پہلی بار 2001 میں فشیٹی لیب نے علاج کے لیے استعمال کیا تھا (نیچے دیکھیں) اور اب اینٹی بائیوٹکس کے مقابلے میں ان کی اعلی تاثیر اور خاصیت کی وجہ سے اینٹی بیکٹیریل ایجنٹوں کے طور پر استعمال کیا جا رہا ہے، جو بیکٹیریل مزاحمت کے لیے حساس ہیں۔ چونکہ بیکٹیریوفیج کی بقا کے لیے لائسن ضروری ہیں، اس لیے لائسن کے خلاف مزاحمت ایک انتہائی نایاب واقعہ ہے۔ علاج کے طور پر لائسن کی نشوونما کے 20 سالوں میں، مزاحمت کا مشاہدہ نہیں کیا گیا ہے، یہاں تک کہ جب مزاحمت کو میوٹیجینیسیس تجربات کے ذریعے مجبور کیا جاتا ہے۔ ساخت ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے فیج لائسن سائز کے لحاظ سے 25 سے 40 کے ڈی اے کی حد میں ہوتے ہیں۔ ایک قابل ذکر رعایت سٹریپٹوکوکل پلائی سی اینڈولیسن ہے، جو 114 کے ڈی اے ہے۔ پلائی سی نہ صرف سب سے بڑا اور سب سے زیادہ طاقتور لائسن ہے، بلکہ ساختی طور پر بھی منفرد ہے کیونکہ یہ دو مختلف جین مصنوعات، پلائی سی اے اور پلائی سی بی پر مشتمل ہے، جس میں ہر پلائی سی اے کے لیے اس کی فعال تشکیل میں آٹھ پلائی سی بی ذیلی اکائیوں کا تناسب ہے۔ دیگر تمام لائسن مونومیرک ہوتے ہیں اور دو ڈومینز پر مشتمل ہوتے ہیں جو ایک مختصر لنکر ریجن سے الگ ہوتے ہیں۔ گرام مثبت بیکٹیریا لائسن کے لیے، این-ٹرمینل ڈومین پیپٹیڈوگلیکن کے ہائیڈرولیسس کو متحرک کرتا ہے جبکہ سی-ٹرمینل ڈومین سیل وال سبسٹریٹ سے جڑا ہوتا ہے۔ اتپریرک ڈومین اتپریرک ڈومین پیپٹائڈوگلیکن بانڈز کے پھٹنے کا ذمہ دار ہے۔ عملی طور پر، لائسن اتپریرک ڈومین کی پانچ اقسام کو الگ کیا جا سکتا ہے: اینڈو-β-N-ایکٹیلگلوکوسامینائڈیز (اینڈوگلیکوسیڈیز H،) N-ایکٹیلمورامیڈیز (لائسوزیم کی طرح،) اینڈوپیٹائڈیز N-ایکٹیلمورامائل-L-الینائن امیڈیز (T7 کی طرح،) γ-D-گلوٹامینائل-L-لائسین اینڈوپیٹائڈیز () پیپٹائڈوگلیکن کراس لنکڈ امینو ایسڈ اور شکر پر مشتمل ہوتا ہے جو متبادل امینو شکر بناتے ہیں: N-ایکٹیلگلوکوسامین (NAG) اور N-ایکٹیلمورامک اینڈو-β-N-ایکٹیلگلوکوسامینڈیز لائسن این اے جی کو الگ کرتے ہیں جبکہ این-ایکٹیلمورامیڈیز لائسن (لائسوزیم جیسے لائسن) این اے ایم کو الگ کرتے ہیں۔ اینڈوپیپٹیڈیز لائسن امینو ایسڈ کے درمیان کسی بھی پیپٹائڈ بانڈ کو الگ کرتے ہیں، جبکہ این-ایکٹیلمورامائل-ایل-الینائن امیڈیز لائسن (یا صرف امیڈیز لائسن) چینی اور امینو ایسڈ موئٹیز کے درمیان امیڈ بانڈ کو ہائیڈرولائز کرتے ہیں۔ آخر میں، حال ہی میں دریافت ہونے والے γ-d-گلوٹامینائل-l-لائسین اینڈوپیپٹائڈیز لائسن D-گلوٹامین اور L-لائسین کے باقیات کے درمیان گاما بانڈ کو الگ کرتے ہیں۔ جیسا کہ آٹولیسس کا معاملہ ہے، ان انفرادی انزائموں کی کلیویج کی خاصیت کے ارد گرد ابتدائی الجھن اس سرگرمی کے بغیر پروٹین میں "لائسوزیم" نام کی کچھ غلط خصوصیات کا باعث بنی ہے۔ عام طور پر، دو یا زیادہ مختلف اتپریرک ڈومین ایک واحد سیل بائنڈنگ ڈومین سے منسلک ہوتے ہیں۔ یہ بہت سے سٹیفیلوکوکل لائسن کے ساتھ ساتھ سٹریپٹوکوکل پلائی سی ہولوینزیم میں بھی عام ہے، جس میں دو اتپریرک ڈومینز ہوتے ہیں۔ اتپریرک ڈومینز اسی طبقے کے فیج لائسن میں انتہائی محفوظ ہیں۔ سیل بائنڈنگ ڈومین (سی بی ڈی) میزبان بیکٹیریا کی سیل وال میں پائے جانے والے ایک مخصوص سبسٹریٹ سے جڑا ہوتا ہے، عام طور پر ایک کاربوہائیڈریٹ۔ اتپریرک ڈومین کے برعکس، سیل بائنڈنگ ڈومین متغیر ہے، جو ایک بڑی خاصیت کی اجازت دیتا ہے اور بیکٹیریل مزاحمت کو کم کرتا ہے۔ سیل وال سبسٹریٹ کے ساتھ بائنڈنگ کا تعلق زیادہ ہوتا ہے، ممکنہ طور پر تاکہ سیل وال کے ٹکڑوں پر کسی بھی آزاد انزائم کو الگ کیا جا سکے، جو ملحقہ میزبان بیکٹیریا کو متاثر کرنے سے فیج نسل کے ساتھ مقابلہ کر سکتا ہے۔ ارتقاء یہ تجویز کیا گیا ہے کہ فیج لائسن میں ارتقاء کا بنیادی طریقہ کار ماڈیولر اکائیوں کا تبادلہ ہے، ایک ایسا عمل جس کے ذریعے مختلف اتپریرک اور سیل بائنڈنگ ڈومینز کو لائسن کے درمیان تبدیل کیا گیا ہے، جس کے نتیجے میں بیکٹیریل بائنڈنگ اور اتپریرک خصوصیات دونوں کے نئے امتزاج ہوتے۔ عمل کا طریقہ لائسن اتپریرک ڈومین مقامی طور پر پیپٹائڈوگلیکن کو زیادہ شرح سے ہضم کرتا ہے، جو خلیے کی دیوار میں سوراخ کا سبب بنتا ہے۔ چونکہ کراس لنکڈ پیپٹیڈوگلیکن سیل وال واحد طریقہ کار ہے جو اعلی اندرونی دباؤ (3 سے 5 ماحول) کی وجہ سے بیکٹیریا کے خلیوں کے بے ساختہ پھٹنے کو روکتا ہے، اس لیے لائسن کے ذریعے انزیمیٹک ہاضمہ ناقابل واپسی طور پر ہائپوٹونک لائسس کا سبب بنتا ہے۔ نظریاتی طور پر، فیج لائسن کی اتپریرک خصوصیات کی وجہ سے، ایک واحد انزائم ضروری تعداد میں بندھنوں کو توڑ کر میزبان جراثیم کو مارنے کے لیے کافی ہوگا، حالانکہ یہ ابھی ثابت ہونا باقی ہے۔ لوسنر اور دیگر کے کام سے پتہ چلتا ہے کہ کلیویج عام طور پر میزبان کی خلیے کی دیوار کے مقامی علاقے میں متعدد لائسن مالیکیولز کے مشترکہ عمل سے حاصل ہوتا ہے۔ ہر لائسن کی سیل وال سبسٹریٹ (اس کے سبسٹریٹ کے لیے آئی جی جی کے قریب) کے ساتھ اعلی بائنڈنگ وابستگی ایک سے زیادہ مالیکیولز کی ضرورت کی وجہ معلوم ہوتی ہے، کیونکہ ہر لائسن سیل وال سے اتنی مضبوطی سے جڑا ہوتا ہے کہ وہ خود سے لائسس کا سبب بننے کے لیے کافی بانڈز کو نہیں توڑ سکتا۔ خلیے کی دیوار تک پہنچنے کے لیے، فیج لائسن کو خلیے کی جھلی کو عبور کرنا پڑتا ہے۔ تاہم، ان میں عام طور پر سگنل پیپٹائڈ کی کمی ہوتی ہے جو انہیں ایسا کرنے کی اجازت دے گی۔ اس طرح کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے، فیج وائرس ہولن نامی ایک اور پروٹین کی ترکیب کرتے ہیں جو خلیے کی جھلی سے جڑا رہتا ہے اور اس میں سوراخ بناتا ہے (اسی لیے اس کا نام)، جس سے لائسن پیپٹائڈوگلیکن میٹرکس تک پہنچ سکتے ہیں۔ پروٹو ٹائپکل ہولن لیمبڈا فیج ایس پروٹین ہے، جو لیمبڈا فیج آر پروٹین (لائسن) کی مدد کرتا ہے۔ تمام ہولن سیل جھلی میں خود کو سرایت کرتے ہیں اور کم از کم دو ٹرانس میمبرین ہیلیکل ڈومینز پر مشتمل ہوتے ہیں۔ خیال کیا جاتا ہے کہ سوراخ بنانے کا عمل ہولن اولیگومیرائزیشن کے ذریعے ایک مخصوص لمحے میں حاصل کیا جاتا ہے جب پروجینی وائرینز کو جاری کیا جاتا ہے۔ افادیت فیج لائسن عام طور پر انواع یا ذیلی اقسام مخصوص ہوتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ وہ صرف ان بیکٹیریا کے خلاف موثر ہوتے ہیں جن سے وہ پیدا ہوئے تھے۔ اگرچہ کچھ لائسن صرف کئی بیکٹیریل فائیلوٹائپز کی خلیے کی دیواروں پر کام کرتے ہیں، لیکن کچھ براڈ سپیکٹرم لائسن پائے گئے ہیں۔ اسی طرح، کچھ تھرموسٹیبل لائسن معلوم ہیں، جس کی وجہ سے انہیں بائیوٹیکنالوجی میں استعمال کرنا آسان ہوجاتا ہے۔ اینٹی بیکٹیریل ایجنٹوں کے طور پر ان کے استعمال کے حوالے سے، لائسن بنیادی طور پر گرام مثبت بیکٹیریا کے خلاف موثر پائے گئے ہیں، کیونکہ گرام منفی بیکٹیریا میں ایک بیرونی جھلی ہوتی ہے جو ایکسٹرا سیلولر لائسن مالیکیولز کو پیپٹائڈوگلیکن کو ہضم کرنے سے روکتی ہے۔ تاہم، گرام منفی بیکٹیریا کے خلاف سرگرمی کے ساتھ لائسن، جیسے کہ او بی پی جی پی 279، نے ممکنہ علاج کے طور پر دلچسپی حاصل کی ہے۔ مدافعتی ردعمل ان انزائموں کی ممکنہ امیونوجینسیٹی اینٹی مائکروبیل ایجنٹوں کے طور پر فیج لائسن کے استعمال کے سب سے زیادہ پریشانی والے پہلوؤں میں سے ایک ہے۔ زیادہ تر اینٹی بائیوٹکس کے برعکس، پروٹین اینٹی باڈی کی شناخت اور پابند ہونے کا شکار ہوتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ بیکٹیریل انفیکشن کا علاج کرتے وقت لائسن غیر موثر ہو سکتے ہیں یا یہاں تک کہ خطرناک بھی، ممکنہ طور پر نظامی مدافعتی ردعمل یا سائٹوکائن طوفان کا باعث بن سکتے ہیں۔ بہر حال، امیونولوجیکل طور پر بھرپور خرگوش کے سیرم کے تجرباتی اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ہائپر امیون سیرم سست ہوجاتا ہے لیکن نیوموکوکل لائسن سی پی ایل-1 کی سرگرمی کو نہیں روکتا ہے۔ میوکس جھلی اور خون میں پائے جانے والے پیتھوجینک اینٹی بائیوٹک مزاحم بیکٹیریا کو کنٹرول کرنے کے لیے جانوروں کے ماڈلز میں اینٹی مائکروبیل استعمال فیج لائسن کا کامیابی سے تجربہ کیا گیا ہے۔ اینٹی بائیوٹکس کے مقابلے میں لائسن کا بنیادی فائدہ نہ صرف کم بیکٹیریل مزاحمت ہے بلکہ ہدف پیتھوجین کی طرف اعلی خاصیت، اور میزبان کے عام بیکٹیریل نباتات کی طرف کم سرگرمی بھی ہے۔ لائسن کو پہلی بار 2001 میں جانوروں میں علاج کے طور پر استعمال کیا گیا تھا، ایک اشاعت میں جس میں چوہوں کو زبانی طور پر سٹریپٹوکوکس پائجینز کے ساتھ آباد کیا گیا تھا اور زبانی طور پر پلائی سی لائسن کی ایک خوراک کے ساتھ ڈیکولونائز کیا گیا تھا۔ فیج تھراپی انزائی بائیوٹکس لائسوزیم او بی پی جی پی 279 لائسی باڈی حوالہ جات وائرل انزائمز ای سی 3.2.1 بھی دیکھیں۔