Nuclear localization sequence
نیوکلیئر لوکلائزیشن سگنل یا سیکوینس (این ایل ایس) ایک امینو ایسڈ کی ترتیب ہے جو نیوکلیئر ٹرانسپورٹ کے ذریعے سیل نیوکلئس میں درآمد کے لیے ایک پروٹین کو 'ٹیگ' کرتی ہے۔ عام طور پر، یہ سگنل پروٹین کی سطح پر مثبت طور پر چارج شدہ لائسینز یا ارجنائنز کے ایک یا زیادہ مختصر ترتیب پر مشتمل ہوتا ہے۔ مختلف جوہری مقامی پروٹین ایک ہی این ایل ایس کا اشتراک کر سکتے ہیں۔ این ایل ایس میں نیوکلیئر ایکسپورٹ سگنل (این ای ایس) کا مخالف کام ہوتا ہے، جو نیوکلئس سے باہر پروٹین کو نشانہ بناتا ہے۔ کلاسیکی اقسام این ایل ایس کی ان اقسام کو مزید مونوپارٹائٹ یا بائیپارٹائٹ کے طور پر درجہ بند کیا جا سکتا ہے۔ دونوں کے درمیان اہم ساختی فرق یہ ہے کہ دو طرفہ این ایل ایس میں دو بنیادی امینو ایسڈ کلسٹر نسبتا مختصر سپیسر ترتیب (اس لیے دو طرفہ-2 حصے) سے الگ ہوتے ہیں، جبکہ مونوپارٹائٹ این ایل ایس نہیں ہوتے ہیں۔ دریافت ہونے والا پہلا این ایل ایس ایس وی 40 لارج ٹی-اینٹیجن (ایک مونوپارٹائٹ این ایل ایس) میں پی کے کے کے آر کے وی کی ترتیب تھی۔ نیوکلیوپلاسمین کا این ایل ایس، کے آر [پاٹکاگا] کے کے کے کے، ہر جگہ دو طرفہ سگنل کا پروٹو ٹائپ ہے: بنیادی امینو ایسڈ کے دو کلسٹر، جو تقریبا 10 امینو ایسڈ کے سپیسر سے الگ ہوتے ہیں۔ دونوں اشاروں کو درآمد α سے پہچانا جاتا ہے۔ درآمد α میں خود ایک دو طرفہ این ایل ایس ہوتا ہے، جسے خاص طور پر درآمد β سے پہچانا جاتا ہے۔ مؤخر الذکر کو اصل درآمدی ثالث سمجھا جا سکتا ہے۔ چیلسکی اور دیگر۔ مونوپارٹائٹ این ایل ایس کے لیے متفقہ ترتیب کے-کے/آر-ایکس-کے/آر کی تجویز پیش کی۔ اس لیے چیلسکی ترتیب دو طرفہ این ایل ایس کے نیچے کی طرف بنیادی کلسٹر کا حصہ ہو سکتی ہے۔ مکہ اور دیگر۔ ایس وی 40 ٹی-اینٹیجن (مونوپارٹائٹ)، سی-مائیک (مونوپارٹائٹ)، اور نیوکلیوپلاسمین (بائیپارٹائٹ) کے نیوکلیئر لوکلائزیشن سگنلز پر تقابلی میوٹیجینیسیس کیا، اور امینو ایسڈ کی خصوصیات کو تینوں میں مشترک دکھایا۔ این ایل ایس کی کارکردگی میں حصہ ڈالنے میں پہلی بار غیر جانبدار اور تیزابیت والے امینو ایسڈ کا کردار دکھایا گیا۔ روٹیلو اور دیگر۔ تیز رفتار انٹرا سیلولر پروٹین ڈیلیوری کے ذریعے ایس وی 40 لارج ٹی-اینٹیجن، نیوکلیوپلاسمین (اے وی کے آر پی اے اے ٹی کے کے اے جی کیو کے کے کے ایل ڈی)، ای جی ایل-13 (ایم ایس آر آر کے اے پی ٹی کے ایل ایس ای این اے کے کے ایل ڈی)، سی-مائی سی (پی اے اے کے آر وی کے ایل ڈی) اور ٹی یو ایس پروٹین (کے ایل کے آئی کے آر پی وی کے) کے ای جی ایف پی فیوزڈ این ایل ایس کی نیوکلیئر لوکلائزیشن کی استعداد کا موازنہ کیا۔ انہوں نے ایس وی 40 این ایل ایس کے مقابلے میں سی-مائیک این ایل ایس کی جوہری لوکلائزیشن کی کارکردگی کو نمایاں طور پر زیادہ پایا۔ غیر کلاسیکی این ایل ایس کی بہت سی دوسری قسمیں ہیں، جیسے کہ ایچ این آر این پی اے 1 کا تیزابیت والا ایم 9 ڈومین، خمیر ٹرانسکرپشن ریپریسر میٹ α2 میں کیپک کی ترتیب، اور یو ایس این آر این پیز کے پیچیدہ سگنلز۔ ان میں سے زیادہ تر این ایل ایس درآمد شدہ α جیسے پروٹین کی مداخلت کے بغیر درآمد شدہ β خاندان کے مخصوص رسیپٹرز کے ذریعے براہ راست پہچانے جاتے دکھائی دیتے ہیں۔ ایسا لگتا ہے کہ ایک سگنل جو بڑے پیمانے پر تیار کردہ اور منتقل شدہ رائبوسومل پروٹین کے لیے مخصوص معلوم ہوتا ہے، امپورٹائن β جیسے نیوکلیئر امپورٹ ریسیپٹرز کے ایک خصوصی سیٹ کے ساتھ آتا ہے۔ حال ہی میں این ایل ایس کی ایک کلاس جسے پی وائی-این ایل ایس کے نام سے جانا جاتا ہے، تجویز کی گئی ہے، اصل میں لی اور دیگر نے۔ یہ پی وائی-این ایل ایس موٹف، جس کا نام اس میں پرولین-ٹائروسین امینو ایسڈ کی جوڑی کی وجہ سے رکھا گیا ہے، پروٹین کو امپورٹن β2 (جسے ٹرانسپورٹن یا کیریوفین β2 بھی کہا جاتا ہے) سے منسلک کرنے کی اجازت دیتا ہے، جو پھر کارگو پروٹین کو نیوکلئس میں منتقل کرتا ہے۔ امپورٹن β2 میں موجود پی وائی-این ایل ایس کے پابند ہونے کی ساختی بنیاد کا تعین کیا گیا ہے اور درآمد کے لیے ایک رکاوٹ تیار کی گئی ہے۔ دریافت جوہری جھلی کی موجودگی جو سیلولر ڈی این اے کو الگ کرتی ہے یوکرائیوٹک خلیوں کی وضاحتی خصوصیت ہے۔ اس لیے جوہری جھلی ڈی این اے نقل اور آر این اے نقل کے جوہری عمل کو پروٹین کی پیداوار کے سائٹوپلاسمک عمل سے الگ کرتی ہے۔ نیوکلئس میں درکار پروٹین کو کسی طریقہ کار کے ذریعے وہاں منتقل کیا جانا چاہیے۔ نیوکلیئر پروٹین کی نیوکلئس میں جمع ہونے کی صلاحیت کا پہلا براہ راست تجرباتی معائنہ جان گورڈن نے کیا تھا جب اس نے دکھایا کہ پاک شدہ نیوکلیئر پروٹین سائٹوپلازم میں مائیکرو انجیکشن کے بعد مینڈک (زینوپس) اووسائٹس کے نیوکلئس میں جمع ہوتے ہیں۔ یہ تجربات ایک ایسے سلسلے کا حصہ تھے جو بعد میں نیوکلیئر ری پروگرامنگ کے مطالعے کا باعث بنے، جو براہ راست سٹیم سیل ریسرچ سے متعلق تھے۔ اووسائٹ نیوکلیئر جھلی میں کئی ملین سوراخ کمپلیکس کی موجودگی اور یہ حقیقت کہ وہ بہت سے مختلف مالیکیولز (انسولین، مویشیوں کے سیرم البیومین، گولڈ نینو پارٹیکلز) کو داخل کرتے دکھائی دیتے ہیں، اس خیال کا باعث بنے کہ سوراخ کھلے چینل ہیں اور جوہری پروٹین آزادانہ طور پر سوراخ کے ذریعے نیوکلئس میں داخل ہوتے ہیں اور انہیں ڈی این اے یا کسی دوسرے جوہری جزو سے جڑے ہوئے جمع ہونا چاہیے۔ دوسرے لفظوں میں، یہ خیال کیا جاتا تھا کہ کوئی مخصوص نقل و حمل کا طریقہ کار نہیں ہے۔ یہ نظریہ 1982 میں ڈنگ وال اور لاسکی نے غلط دکھایا تھا۔ نیوکلیوپلاسمین نامی پروٹین کا استعمال کرتے ہوئے، آرکیٹیپل 'مالیکیولر چیپرون'، انہوں نے پروٹین میں ایک ڈومین کی نشاندہی کی جو جوہری داخلے کے اشارے کے طور پر کام کرتا ہے۔ اس کام نے علاقے میں تحقیق کو تحریک دی، اور دو سال بعد ایس وی 40 لارج ٹی-اینٹیجن (یا مختصر طور پر ایس وی 40) میں پہلے این ایل ایس کی نشاندہی کی گئی۔ تاہم، ایک فعال این ایل ایس کی شناخت کسی دوسرے نیوکلیئر پروٹین میں صرف ایس وی 40 این ایل ایس سے مماثلت کی بنیاد پر نہیں کی جا سکی۔ در حقیقت، سیلولر (غیر وائرل) نیوکلیئر پروٹین کی صرف ایک چھوٹی سی فیصد میں ایس وی 40 این ایل ایس کی طرح ایک ترتیب موجود تھی۔ نیوکلیوپلاسمین کے تفصیلی معائنے نے ایک ایسی ترتیب کی نشاندہی کی جس میں بنیادی امینو ایسڈ سے بنے دو عناصر ہوتے ہیں جو سپیسر بازو سے الگ ہوتے ہیں۔ ان عناصر میں سے ایک ایس وی 40 این ایل ایس سے ملتا جلتا تھا لیکن غیر جوہری رپورٹر پروٹین سے منسلک ہونے پر سیل نیوکلئس میں پروٹین کو ہدایت کرنے کے قابل نہیں تھا۔ دونوں عناصر کی ضرورت ہے۔ اس قسم کے این ایل ایس کو دو طرفہ کلاسیکی این ایل ایس کے نام سے جانا جاتا ہے۔ دو طرفہ این ایل ایس اب سیلولر نیوکلیئر پروٹین میں پائے جانے والے این ایل ایس کے بڑے طبقے کی نمائندگی کرنے کے لیے جانا جاتا ہے اور ساختی تجزیے سے پتہ چلا ہے کہ سگنل کو ریسیپٹر (امپورٹائن α) پروٹین کے ذریعے کیسے پہچانا جاتا ہے (کچھ مونوپارٹائٹ این ایل ایس کی ساختی بنیاد بھی معلوم ہے)۔ نیوکلیئر پروٹین کی درآمد کی بہت سی سالماتی تفصیلات اب معلوم ہیں۔ یہ اس مظاہرے سے ممکن ہوا کہ نیوکلیئر پروٹین کی درآمد ایک دو مراحل والا عمل ہے ؛ نیوکلیئر پروٹین ایک ایسے عمل میں نیوکلیئر پور کمپلیکس سے جڑا رہتا ہے جس میں توانائی کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ اس کے بعد سوراخ کمپلیکس کے چینل کے ذریعے نیوکلیئر پروٹین کی توانائی پر منحصر منتقلی ہوتی ہے۔ اس عمل میں دو الگ الگ مراحل کی موجودگی کو قائم کرنے سے اس میں شامل عوامل کی شناخت کا امکان قائم ہوا اور اس کی وجہ سے این ایل ایس ریسیپٹرز اور جی ٹی پیس رن کے امپورٹ ان فیملی کی شناخت ہوئی۔ نیوکلیئر درآمدی پروٹین کا طریقہ کار نیوکلیئر لفافے کے ذریعے نیوکلئس میں داخل ہوتا ہے۔ جوہری لفافہ متمرکز جھلیوں، بیرونی اور اندرونی جھلی پر مشتمل ہوتا ہے۔ اندرونی اور بیرونی جھلیاں متعدد مقامات پر جڑتی ہیں، جو سائٹوپلازم اور نیوکلیوپلازم کے درمیان چینل بناتی ہیں۔ ان چینلز پر نیوکلیئر پور کمپلیکس (این پی سی)، پیچیدہ ملٹی پروٹین ڈھانچے کا قبضہ ہوتا ہے جو نیوکلیئر جھلی کے پار نقل و حمل میں ثالثی کرتے ہیں۔ این ایل ایس کے ساتھ ترجمہ شدہ پروٹین امپورٹن (عرف کیریوفین) کے ساتھ مضبوطی سے جڑا رہے گا، اور مل کر، کمپلیکس جوہری سوراخ سے گزرے گا۔ اس مقام پر، رن-جی ٹی پی امپورٹ-پروٹین کمپلیکس سے جڑا رہے گا، اور اس کی بائنڈنگ امپورٹ کو پروٹین سے وابستگی کھونے کا سبب بنے گی۔ پروٹین خارج ہو جاتا ہے، اور اب رن-جی ٹی پی/امپورٹن کمپلیکس نیوکلیئر سوراخ کے ذریعے نیوکلئس سے باہر نکل جائے گا۔ سائٹوپلازم میں ایک جی ٹی پیز ایکٹیویٹنگ پروٹین (جی اے پی) رن-جی ٹی پی کو جی ڈی پی میں ہائیڈرولائز کرتا ہے، اور اس سے رن میں تشخیصی تبدیلی آتی ہے، جس سے بالآخر امپورٹ کے لیے اس کا لگاؤ کم ہوتا ہے۔ امپورٹ کو جاری کیا جاتا ہے اور رن-جی ڈی پی کو دوبارہ نیوکلئس میں ری سائیکل کیا جاتا ہے جہاں ایک گوانائن نیوکلیوٹائڈ ایکسچینج فیکٹر (جی ای ایف) جی ٹی پی کے لیے اپنی جی ڈی پی کا تبادلہ کرتا ہے۔ یہ بھی دیکھیں ایک نیوکلیئر ایکسپورٹ سگنل (این ای ایس) ایک پروٹین کو نیوکلئس سے برآمد کرنے کی ہدایت دے سکتا ہے۔ حوالہ جات مزید پڑھنا بیرونی روابط خلیہ حیاتیات سالماتی جینیات مختصر لکیری نقش