Ribose 5-phosphate
ربوز 5-فاسفیٹ (R5P) پینٹوز فاسفیٹ راستے کا ایک پروڈکٹ اور انٹرمیڈیٹ دونوں ہے۔ پینٹوز فاسفیٹ کے راستے میں آکسیڈیٹیو رد عمل کا آخری مرحلہ ربولوز 5-فاسفیٹ کی پیداوار ہے۔ جسم کی حالت پر منحصر ہے، ربولوز 5-فاسفیٹ ریبوس 5-فاسفیٹ میں الٹا آئسومیرائز ہو سکتا ہے۔ ربولوز 5-فاسفیٹ متبادل طور پر آئسومیرائزیشنز کے ساتھ ساتھ ٹرانسالڈولیشنز اور ٹرانسکیٹولیشنز کی ایک سیریز سے گزر سکتا ہے جس کے نتیجے میں دیگر پینٹوز فاسفیٹس کے ساتھ ساتھ فرکٹوز 6-فاسفیٹ اور گلیسرالڈیہائیڈ 3-فاسفیٹ (دونوں گلائکولیسس میں انٹرمیڈیٹس) کی پیداوار ہوتی ہے۔ رائبوس-فاسفیٹ ڈائیفاسفوکینیز انزائم رائبوس-5-فاسفیٹ کو فاسفوریبوسائل پائروفاسفیٹ میں تبدیل کرتا ہے۔ ساخت R5P پانچ کاربن چینی، رائبوس، اور پانچ پوزیشن والے کاربن پر ایک فاسفیٹ گروپ پر مشتمل ہوتی ہے۔ یہ کھلی زنجیر کی شکل میں یا فرانوز کی شکل میں موجود ہو سکتا ہے۔ فرانوز کی شکل کو عام طور پر رائبوس 5-فاسفورک ایسڈ کہا جاتا ہے۔ حیاتیاتی ترکیب R5P کی تشکیل خلیوں کی نشوونما اور NADPH (نیکوٹینامائڈ اڈینائن ڈینیوکلیوٹائڈ فاسفیٹ)، R5P، اور ATP (اڈینوسین ٹرائی فاسفیٹ) کی ضرورت پر بہت زیادہ منحصر ہے۔ ہر مالیکیول کی تشکیل کو دو مختلف میٹابولک راستوں میں گلوکوز 6-فاسفیٹ (G6P) کے بہاؤ سے کنٹرول کیا جاتا ہے: پینٹوز فاسفیٹ کا راستہ اور گلائکولیسس۔ دونوں راستوں کے درمیان تعلق کی جانچ مختلف میٹابولک حالات کے ذریعے کی جا سکتی ہے۔ پینٹوز فاسفیٹ کا راستہ R5P تمام حیاتیات میں پینٹوز فاسفیٹ کے راستے میں پیدا ہوتا ہے۔ پینٹوز فاسفیٹ کا راستہ (پی پی پی) ایک میٹابولک راستہ ہے جو گلائکولیسس کے متوازی چلتا ہے۔ یہ تخفیف حیاتیاتی ترکیب کے لیے این اے ڈی پی ایچ نسل کے لیے ایک اہم ذریعہ ہے (جیسے۔ فیٹی ایسڈ کی ترکیب) اور پینٹوز شکر۔ یہ راستہ دو مراحل پر مشتمل ہے: ایک آکسیڈیٹیو مرحلہ جو این اے ڈی پی ایچ پیدا کرتا ہے اور ایک غیر آکسیڈیٹیو مرحلہ جس میں شکر کی باہمی تبدیلی شامل ہوتی ہے۔ پی پی پی کے آکسیڈیٹیو مرحلے میں، جی 6 پی کو ربولوز 5-فاسفیٹ (آر یو 5 پی) میں تبدیل کرنے کے ذریعے این اے ڈی پی + کے دو مالیکیولز کو این اے ڈی پی ایچ میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ پی پی پی کے غیر آکسیڈیٹیو میں، آر یو 5 پی کو رائبوس-5-فاسفیٹ آئسومیرس انزائم کیٹالیسس کے ذریعے آر 5 پی میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ جب این اے ڈی پی ایچ اور آر 5 پی کی مانگ متوازن ہوتی ہے، تو جی 6 پی پی پی پی پی کے ذریعے ایک آر یو 5 پی مالیکیول بناتا ہے، جس سے دو این اے ڈی پی ایچ مالیکیول اور ایک آر 5 پی مالیکیول پیدا ہوتا ہے۔ گلائکولیسس جب این اے ڈی پی ایچ سے زیادہ آر 5 پی کی ضرورت ہوتی ہے، تو آر 5 پی گلائکولیٹک انٹرمیڈیٹس کے ذریعے بنایا جا سکتا ہے۔ گلوکوز 6-فاسفیٹ کو گلائکولیسس کے دوران فرکٹوز 6-فاسفیٹ (ایف 6 پی) اور گلائسرالڈیہائیڈ 3-فاسفیٹ (جی 3 پی) میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ ٹرانسکیٹولیز اور ٹرانسالڈولیز F6P کے دو مالیکیولز اور G3P کے ایک مالیکیول کو R5P کے تین مالیکیولز میں تبدیل کرتے ہیں۔ خلیوں کی تیز رفتار نشوونما کے دوران، نیوکلیوٹائڈ اور فیٹی ایسڈ کی ترکیب کے لیے بالترتیب R5P اور NADPH کی زیادہ مقدار کی ضرورت ہوتی ہے۔ گلائکولیٹک انٹرمیڈیٹس کو پائروویٹ کینیز آئزوزیم، پی کے ایم کے لیے جین کے اظہار کے ذریعے پی پی پی کے غیر آکسیڈیٹیو مرحلے کی طرف موڑ دیا جا سکتا ہے۔ پی کے ایم گلائکولیٹک راستے میں ایک رکاوٹ پیدا کرتا ہے، جس سے پی پی پی کے ذریعے این اے ڈی پی ایچ اور آر 5 پی کی ترکیب کے لیے انٹرمیڈیٹس کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ عمل پی کے ایم سبسٹریٹ، فاسفینولپیروویٹ کے ذریعہ ٹرائیوسفاسفیٹ آئسومیرس کی روک تھام کے ذریعے مزید فعال کیا جاتا ہے۔ فنکشن آر 5 پی اور اس کے مشتقات بہت سے حیاتیاتی سالمات کے پیش رو کے طور پر کام کرتے ہیں، جن میں ڈی این اے، آر این اے، اے ٹی پی، کوینزیم اے، ایف اے ڈی (فلاوین اڈینائن ڈینیوکلیوٹائڈ)، اور ہسٹائڈائن شامل ہیں۔ نیوکلیوٹائڈ بائیوسنتھیس نیوکلیوٹائڈز نیوکلک ایسڈ، ڈی این اے اور آر این اے کے لیے بلڈنگ بلاکس کے طور پر کام کرتے ہیں۔ وہ نائٹروجن بیس، پینٹوز شوگر، اور کم از کم ایک فاسفیٹ گروپ پر مشتمل ہوتے ہیں۔ نیوکلیوٹائڈز میں یا تو پیورین یا پائریمائڈائن نائٹروجن بیس ہوتا ہے۔ پیورین بائیو سنتھیسز میں تمام انٹرمیڈیٹس R5P "سکافولڈ" پر بنائے جاتے ہیں۔ R5P پیریمیڈائن ربنیوکلیوٹائڈ کی ترکیب کے لیے ایک اہم پیش خیمہ کے طور پر بھی کام کرتا ہے۔ نیوکلیوٹائڈ بائیو سنتھیسز کے دوران، R5P فاسفوری بوسیل پائروفاسفیٹ (PRPP) بنانے کے لیے رائبوس-فاسفیٹ ڈائیفاسفوکینیز (PRPS1) کے ذریعے فعال ہوتا ہے۔ پیورین کی ڈی نووو ترکیب اور پیورین سیلویج کے راستے دونوں کے لیے پی آر پی پی کی تشکیل ضروری ہے۔ ڈی نووو ترکیب کا راستہ آر 5 پی کو پی آر پی پی میں چالو کرنے کے ساتھ شروع ہوتا ہے، جسے بعد میں فوسفوری بوسیلیمائن بننے کے لیے اتپریرک کیا جاتا ہے، جو ایک نیوکلیوٹائڈ پیش خیمہ ہے۔ پیورین سیلویج راستے کے دوران، فاسفوریبوسیل ٹرانسفرسیس پی آر پی پی کو اڈوں میں شامل کرتے ہیں۔ پی آر پی پی پیریمیڈائن ربنیوکلیوٹائڈ کی ترکیب میں بھی اہم کردار ادا کرتا ہے۔ پیریمائڈائن نیوکلیوٹائڈ کی ترکیب کے پانچویں مرحلے کے دوران، پی آر پی پی رائبوس یونٹ پر ایک پوزیشن والے کاربن پر ارتٹیٹ سے مربوط ہوتا ہے۔ رد عمل کو اوروٹیٹ فاسفوری بوسیل ٹرانسفرس (پی آر پی پی ٹرانسفرس) کے ذریعے اتپریرک کیا جاتا ہے، جس سے اوروٹیڈائن مونو فاسفیٹ (او ایم پی) حاصل ہوتا ہے۔ ہسٹائڈائن بائیوسنتھیس ہسٹائڈائن ایک ضروری امینو ایسڈ ہے جو انسانوں میں نئے سرے سے ترکیب نہیں ہوتا ہے۔ نیوکلیوٹائڈز کی طرح، ہسٹائڈائن کی حیاتیاتی ترکیب R5P کو PRPP میں تبدیل کرنے سے شروع ہوتی ہے۔ ہسٹائڈائن بائیوسنتھیس کا مرحلہ اے ٹی پی-فاسفوریبوسیل ٹرانسفرس کے ذریعہ اے ٹی پی اور پی آر پی پی کا ارتکاز ہے، جو شرح کا تعین کرنے والا انزائم ہے۔ ہسٹائڈائن بائیوسنتھیس کو فیڈ بیک انہیبیشن/دیگر افعال کے ذریعے احتیاط سے منظم کیا جاتا ہے۔ آر 5 پی کو اڈینوسین ڈائیفاسفیٹ رائبوس میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، جو ٹی آر پی ایم 2 آئن چینل کو باندھتا اور چالو کرتا ہے۔ ردعمل رائبوس-5-فاسفیٹ اڈینیل ٹرانسفرس کے ذریعے اتپریرک ہوتا ہے۔ بیماری کی مطابقت کو خلیوں میں R5P عدم توازن سے جوڑا گیا ہے۔ کینسر اور ٹیومر R5P کی اپ ریگولیٹڈ پیداوار کو ظاہر کرتے ہیں جو RNA اور DNA کی ترکیب میں اضافے سے متعلق ہے۔ رائبوس 5-فاسفیٹ آئسومیرس کی کمی، دنیا کی نایاب ترین بیماری، بھی R5P کے عدم توازن سے منسلک ہے۔ اگرچہ اس بیماری کی مالیکیولر پیتھولوجی کو ناقص طور پر سمجھا گیا ہے، لیکن مفروضوں میں آر این اے کی ترکیب میں کمی شامل ہے۔ آر 5 پی سے منسلک ایک اور بیماری گٹھیا ہے۔ G6P کی اعلی سطح گلائکولیٹک انٹرمیڈیٹس کی تعمیر کا باعث بنتی ہے، جو R5P پیداوار کی طرف موڑ دی جاتی ہیں۔ آر 5 پی پی آر پی پی میں تبدیل ہو جاتا ہے، جو پیورینز کی زیادہ پیداوار پر مجبور کرتا ہے، جس کی وجہ سے یورک ایسڈ بن جاتا ہے۔ پی آر پی پی کا جمع ہونا لیش نیہان سنڈروم میں پایا جاتا ہے۔ یہ تعمیر انزائم ہائپوکسانتھائن-گوانائن فاسفوریبوسیل ٹرانسفرس (ایچ جی پی آر ٹی) کی کمی کی وجہ سے ہوتی ہے، جس کی وجہ سے نیوکلیوٹائڈ کی ترکیب میں کمی اور یورک ایسڈ کی پیداوار میں اضافہ ہوتا ہے۔ پی آر پی ایس 1 میں سپر ایکٹیویٹی، وہ انزائم جو آر 5 پی کو پی آر پی پی میں اتپریرک کرتا ہے، گٹھیا کے ساتھ ساتھ نیورو ڈیولپمنٹل خرابی اور سینسرائنورل بہرے پن سے بھی منسلک کیا گیا ہے۔ حوالہ جات آرگنفوسفیٹس مونوساکرائڈ مشتق