Importin α
امپورٹن الفا، یا کیریوفین الفا سے مراد اڈاپٹر پروٹین کی ایک کلاس ہے جو سیل نیوکلئس میں پروٹین کی درآمد میں شامل ہوتی ہے۔ وہ کیریوفین پروٹین کا ایک ذیلی خاندان ہیں۔ امپورٹن α نیوکلئس ٹارگیٹڈ پروٹین کے نیوکلیئر لوکلائزیشن سگنل (این ایل ایس) کے سلسلے سے منسلک ہونے کے لیے جانا جاتا ہے۔ اس شناخت کے بعد، امپورٹائن α پروٹین کو امپورٹائن β سے جوڑتا ہے، جو این ایل ایس پر مشتمل پروٹین کو جوہری لفافے میں اس کی منزل تک پہنچاتا ہے۔ ان کے تکمیلی فعال تعلقات کی وجہ سے، امپورٹائن α اور امپورٹائن β کو اکثر امپورٹائن α/β ہیٹروڈائمر کہا جاتا ہے، لیکن وہ فعال طور پر الگ ہوتے ہیں، اور عام طور پر ایک دوسرے کے ساتھ ہم آہنگی میں موجود نہیں ہوتے ہیں، لیکن صرف سیلولر درآمدی عمل کے لیے وابستہ ہوتے ہیں، اس طرح امپورٹائن α پروٹین اڈاپٹر پروٹین کی ایک آزاد کلاس تشکیل دیتے ہیں۔ اسٹرکچر امپورٹن α ایک چھوٹا پروٹین ہے جو فعال طور پر تین الگ الگ ڈومینز پر مشتمل ہے: آئی بی بی ڈومین، اے آر ایم ڈومین، اور ایکسپورٹ ان سی اے ایس بائنڈنگ ڈومین۔ پروٹین کا این-ٹرمینل علاقہ ایک امپورٹ ان-β-بائنڈنگ، یا آئی بی بی، ڈومین پر مشتمل ہوتا ہے۔ پروٹین کا یہ خطہ امپورٹائن β کے ساتھ تعامل کا ذمہ دار ہے۔ اس خطے کو کم از کم 41 ضروری امینو ایسڈ کے باقیات کی ایک سیریز کے طور پر بیان کیا گیا ہے، خاص طور پر پروٹین کی 10-50 پوزیشن۔ ان امینو ایسڈ میں سے ایک کو حذف کرنے سے جوہری درآمدی سرگرمی میں تقریبا 50 فیصد کمی واقع ہوئی ہے۔ بڑے حذف ہونے کا تعلق امپورٹائن α، امپورٹائن β، اور ٹارگٹڈ پروٹین سے بنے ٹرنیری امپورٹ کمپلیکس کے فنکشن کے اور بھی زیادہ نقصانات سے ہے۔ امپورٹائن α پروٹین کی اکثریت دس ٹینڈم آرماڈیلو، یا اے آر ایم، ریپیٹس کی سیریز سے بنی ہوتی ہے۔ ایک مرکزی اے آر ایم ڈومین، جو اے آر ایم کے نو تکرار پر مشتمل ہوتا ہے، نیوکلئس ٹارگٹڈ پروٹین کے ساتھ براہ راست تعامل کرنے کے لیے این ایل ایس بائنڈنگ کو منظم کرنے کا ذمہ دار ہوتا ہے۔ یہ اے آر ایم ریپیٹس ان بنیادی باقیات کو پہچانتے ہیں جو این ایل ایس سیکوینس کی خصوصیت ہیں۔ این ایل ایس ترتیبات مونوپارٹائٹ (بنیادی امینو ایسڈ کا واحد کلسٹر) یا دو طرفہ (لنکر ترتیب کے ساتھ بنیادی امینو ایسڈ کے دو کلسٹر) ہو سکتے ہیں۔ اے آر ایم ڈومین کے اندر دو بائنڈنگ سائٹس ہوتے ہیں، جو ایک درآمد شدہ α مالیکیول کو دو مونوپارٹائٹ این ایل ایس پر مشتمل پروٹین یا ایک واحد دو طرفہ این ایل ایس پروٹین کے ساتھ تعامل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ امپورٹائن α کا سی-ٹرمینس ڈومین، جس میں دسواں اے آر ایم ریپیٹ شامل ہے، ایکسپورٹائن سی اے ایس کے ساتھ تعامل کے لیے ذمہ دار ہے، ایک اور کیریوفین پروٹین جو نیوکلئس سے امپورٹائن α کو سیل کے سائٹوپلازم میں واپس ری سائیکل کرنے میں کام کرتا ہے۔ سی اے ایس بائنڈنگ ڈومین میں اس ایکسپورٹ کی ایسوسی ایشن رن-جی ٹی پی پر منحصر ہے، اور جی ٹی پی کا ہائیڈرولائسس ایکسپورٹ ان سی اے ایس-رن کمپلیکس سے امپورٹ α کی علیحدگی کا باعث بنتا ہے۔ اے آر ایم ڈومین سے منسلک این ایل ایس، اور اس طرح امپورٹ کمپلیکس کی تشکیل، امپورٹ ان α کے آئی بی بی ڈومین کے ذریعے منظم کی جاتی ہے۔ امپورٹائن α مالیکیولز کے IBB ڈومین میں بہت سے بنیادی امینو ایسڈ کے باقیات ہوتے ہیں، جو کہ NLS ترتیبات میں پائے جانے والے باقیات سے ملتے جلتے ہیں۔ ساخت میں یہ مماثلت آئی بی بی ڈومین کی اندر کی طرف جوڑنے اور این ایل ایس بائنڈنگ سائٹس پر قبضہ کرنے کی صلاحیت کا باعث بنتی ہے جب امپورٹائن α سے وابستہ امپورٹائن β مالیکیول نہ ہو۔ یہ خودکار روک تھام کا طریقہ کار امپورٹ ان α کو پروٹین پر مشتمل این ایل ایس کو پابند کرنے سے روکتا ہے جب تک کہ پہلے سے ہی کوئی امپورٹ ان β منسلک نہ ہو اس بات کو یقینی بنانا کہ تمام ضروری درآمدی مشینری دستیاب ہونے سے پہلے پابند نہیں ہوتا ہے۔ اس کی وجہ سے، صرف امپورٹائن α کا این ایل ایس ترتیبات کے لیے کافی کم لگاؤ ہوتا ہے اور جب امپورٹائن α اور امپورٹائن β دونوں موجود ہوتے ہیں تو زیادہ این ایل ایس لگاؤ دیکھا جاتا ہے۔ افعال امپورٹائن α کا بنیادی کام این ایل ایس ترتیب پر مشتمل پروٹین کی جوہری درآمد میں اس کا کردار ہے۔ امپورٹن α راستے کے ذریعے نیوکلیئر درآمد کا خلاصہ مندرجہ ذیل چھ مراحل کے چکر سے کیا جا سکتا ہے: سائٹوپلازم میں مفت امپورٹن α کا اے آر ایم اعادہ نیوکلئس ٹارگیٹڈ پروٹین کے این ایل ایس کو باندھتا ہے جبکہ آئی بی بی ڈومین بیک وقت ایک امپورٹن β پروٹین میں شامل ہو جاتا ہے، جس سے ایک ٹرنیری کمپلیکس بنتا ہے۔ ٹرنیری کمپلیکس نیوکلیئر پور کمپلیکس (این پی سی) پر ایک ڈاکنگ سائٹ پر بندھا ہوا ہے۔ امپورٹائن β نیوکلیئر لفافے کے پار نقل و حمل میں ثالثی کرتا ہے۔ ٹرنیری کمپلیکس امپورٹائن β سے رن-جی ٹی پی کے پابند ہونے کی وجہ سے الگ ہوجاتا ہے۔ فری امپورٹائن α ایکسپورٹائن سی اے ایس اور رن-جی ٹی پی کے ساتھ ایک ایکسپورٹ کمپلیکس بناتا ہے اور اسے نیوکلئس سے باہر منتقل کیا جاتا ہے۔ جی ٹی پی کو ہائیڈرولائز کیا جاتا ہے اور ایکسپورٹ کمپلیکس الگ ہوجاتا ہے، جس سے مفت امپورٹائن α کو سائٹوپلازم میں چھوڑ دیا جاتا ہے۔ جبکہ یہ نیوکلیئر درآمدی عمل امپورٹائن α پروٹین کے فعال کردار کی اکثریت بناتا ہے، کئی دیگر اہم افعال کو امپورٹائن αs کے ذریعے ثالثی کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے جس میں گیمیٹوجینیسیس، ڈویلپمنٹ، ہیٹ شاک شامل ہیں۔ گیمیٹوجینیسیس کو متعدد مختلف طریقوں سے امپورٹین α پروٹین کے ذریعے بہت زیادہ اثر انداز دکھایا گیا ہے۔ کینورابڈائٹس ایلیگنس، ڈروسفیلا میلانوگاسٹر، اور اعلی درجے کے ممالیہ حیاتیات کا استعمال کرتے ہوئے جانوروں کے ماڈلز سے پتہ چلتا ہے کہ امپورٹائن α گیمیٹس کی نشوونما میں وافر مقدار میں ہے، اور تغیرات جو فعال تبدیلیوں کا سبب بنتے ہیں وہ گیمیٹ نقائص اور بانجھ پن کا باعث بن سکتے ہیں۔ مویشیوں کے نمونوں میں، امپورٹائن α انکوڈنگ جینوں کی ناک آؤٹ کو بلاسٹوسسٹ مرحلے تک فرٹیلائزڈ ایمبریوز کی نشوونما کو روکنے کے لیے دکھایا گیا ہے، اس طرح جنین کی مناسب نشوونما کو روکا جاتا ہے اور حیاتیات کی موت کا باعث بنتا ہے۔ امپورٹائن α کو ڈروسفیلا ایمبریوز میں ہیٹ شاک رسپانس کی نشوونما میں بھی شامل کیا گیا ہے۔ مزید برآں، امپورٹن α امپورٹ کو پروٹیز فنکشن کو منظم کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے، جس میں ٹاسپیس 1 بھی شامل ہے، جو لیوکیمیا پروٹین کا ایک انحطاط ہے۔ ایک ساتھ مل کر، یہ واضح ہے کہ امپورٹائن α پروٹین سیلولر کے مناسب کام کے لیے بالکل اہم ہیں، اور ان پروٹینوں کی تغیرات کے بہت سے تباہ کن اور ممکنہ طور پر مہلک اثرات ہو سکتے ہیں۔ وائرل پیتھوجینسیٹی میں کردار مطالعات نے امپورٹائن α کو کچھ وائرل نیوکلیوپروٹینز کی شناخت اور درآمد سے جوڑا ہے، بشمول انفلوئنزا اے وائرس کے۔ یہ دریافت کیا گیا ہے کہ انفلوئنزا اے وائرس وائرل نیوکلیوپروٹین کے این-ٹرمینس کی طرف این ایل ایس جیسی ترتیب کے ذریعے اس میزبان مشینری تک رسائی حاصل کرتا ہے جسے امپورٹ ان α کلاس پروٹین کے ذریعے پہچانا جا سکتا ہے۔ یہ ترتیب وائرل نیوکلیوپروٹین کی پہلی 20 امینو ایسڈ پوزیشنوں کے اندر ہوتی ہے اور اس میں بنیادی امینو ایسڈ کے کلسٹر ہوتے ہیں، بالکل اسی طرح جیسے میزبان این ایل ایس ترتیب اور درآمد شدہ α آئی بی بی ڈومین میں پائے جاتے ہیں۔ اس ساختی مماثلت کی وجہ سے، انفلوئنزا اے وائرل نیوکلیوپروٹین اپنے میزبان کے مرکزے میں درآمد کیا جا سکتا ہے اور پھیلنے کے لیے نقل کرنے والی مشینری پر قبضہ کر سکتا ہے۔ سمیان امیونو ڈیفیشینسی وائرس (ایس آئی وی) کو این ایل ایس جیسی ترتیب کے ذریعے امپورٹ ان α راستے سے فائدہ اٹھانے کے لیے بھی جانا جاتا ہے۔ حوالہ جات ٹرانسپورٹ پروٹین پروٹین خاندان