DNA-binding protein from starved cells
بھوکے خلیوں (ڈی پی ایس) سے ڈی این اے بائنڈنگ پروٹین بیکٹیریل پروٹین ہوتے ہیں جن کا تعلق فیریٹن سپر فیملی سے ہوتا ہے اور ان کی خصوصیت مضبوط مماثلت ہوتی ہے لیکن "کینونکل" فیریٹن کے حوالے سے مخصوص اختلافات بھی ہوتے ہیں۔ ڈی پی ایس پروٹین ایک پیچیدہ بیکٹیریل دفاعی نظام کا حصہ ہیں جو ڈی این اے کو آکسیڈیٹیو نقصان سے بچاتے ہیں اور بیکٹیریل مملکت میں بڑے پیمانے پر تقسیم ہوتے ہیں۔ ڈی پی ایس 20 کے ڈی اے کے انتہائی ہم آہنگ ڈوڈیکیمیرک پروٹین ہیں جن کی خصوصیت 2:3 ٹیٹراہیڈرل سمیٹری کی خول جیسی ساخت سے ہوتی ہے جو 9 این ایم کے بیرونی قطر اور 4.5 این ایم قطر کی مرکزی گہا کے ساتھ ایک جیسی ذیلی اکائیوں سے جمع ہوتی ہے۔ ڈی پی ایس پروٹین کا تعلق فیریٹن سپر فیملی سے ہے اور ڈی این اے کا تحفظ ایک ڈبل میکانزم کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے: پہلا 1992 میں ایسچریچیا کولی ڈی پی ایس میں دریافت کیا گیا تھا اور اس نے پروٹین فیملی کو نام دیا ہے۔ اسٹیشنری مرحلے کے دوران، ڈی پی ایس کروموسوم کو غیر مخصوص طور پر باندھتا ہے، جس سے ایک انتہائی ترتیب شدہ اور مستحکم ڈی پی ایس-ڈی این اے شریک کرسٹل بنتا ہے جس کے اندر کروموسومل ڈی این اے کو گاڑھا کیا جاتا ہے اور متنوع نقصانات سے محفوظ کیا جاتا ہے۔ خود جمع کرنے کے ساتھ ساتھ ڈی پی ایس سے چلنے والے ڈی این اے کے ارتکاز کے لیے لائسین سے بھرپور این-ٹرمینس کی ضرورت ہوتی ہے۔ تحفظ کا دوسرا طریقہ ڈی پی ایس پروٹین کی خصوصیت، انتہائی محفوظ انٹر سبونٹ فیروکسائڈیز سینٹر میں فی (II) کو باندھنے اور آکسائڈائز کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے ہے۔ ڈائنوکلیئر فیروکسائڈیز مراکز 2 گنا سمیٹری محوروں سے متعلق ذیلی اکائیوں کے درمیان انٹرفیس پر واقع ہیں۔ فی (II) کو الگ کر کے فی (III) آکسی ہائیڈروکسائڈ معدنیات کی شکل میں ذخیرہ کیا جاتا ہے، جسے کم کرنے کے بعد چھوڑا جا سکتا ہے۔ معدنی لوہے کے کور میں 500 فی (III) تک جمع کیا جا سکتا ہے۔ ایک ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ دو فی 2 + آئنوں کو آکسائڈائز کرتا ہے، جو فینٹن رد عمل (رد عمل I) کے ذریعے ہائیڈروکسیل ریڈیکل کی پیداوار کو روکتا ہے: 2 فی 2 + + ایچ 2 او 2 + 2 ایچ + = 2 فی 3 + + 2 ایچ 2 او ڈی پی ایس سیل کو یو وی اور گاما شعاعوں کی تابکاری، آئرن اور تانبے کے زہریلے پن، تھرمل تناؤ اور ایسڈ اور بیس شاکس سے بھی بچاتا ہے۔ یہ ایک کمزور کیٹالیز سرگرمی بھی ظاہر کرتا ہے۔ ڈی این اے کنڈینسیشن ڈی پی ایس ڈوڈیکیمرز ایک کوآپریٹو بائنڈنگ میکانزم کے ذریعے ڈی این اے ان وٹرو کو کنڈینس کر سکتے ہیں۔ این-ٹرمینس کے حصوں کو حذف کرنا یا این-ٹرمینس میں کلیدی لائسین کے باقیات کی تبدیلی ڈی پی ایس کی سنکشیپن سرگرمی کو خراب یا ختم کر سکتی ہے۔ سنگل مالیکیول اسٹڈیز سے پتہ چلتا ہے کہ ڈی پی ایس-ڈی این اے کمپلیکس طویل عرصے تک میٹاسٹیبل حالتوں میں پھنس سکتے ہیں جو ہسٹیریسیس کی نمائش کرتے ہیں۔ اس کی وجہ سے، ڈی پی ایس کے ذریعے ڈی این اے کے ارتکاز کی حد کا انحصار نہ صرف موجودہ بفر حالات پر بلکہ ماضی کے حالات پر بھی ہو سکتا ہے۔ اس بائنڈنگ رویے کی وضاحت کے لیے ایک ترمیم شدہ آئزنگ ماڈل استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایسچریچیا کولی ڈی پی ایس پروٹین میں اظہار ابتدائی مستحکم مرحلے میں آر پی او ایس اور آئی ایچ ایف کے ذریعے متاثر ہوتا ہے۔ تیز رفتار مرحلے کے دوران آکسیڈیٹیو تناؤ کے جواب میں ڈی پی ایس کو آکسی آر سے بھی متاثر کیا جاتا ہے۔ سی ایل پی ایکس پی ممکنہ طور پر تیز رفتار مرحلے کے دوران ڈی پی ایس کے پروٹیولیسس کو براہ راست منظم کرتا ہے۔ ایسا لگتا ہے کہ سی ایل پی اے پی اسٹیشنری مرحلے کے دوران جاری ڈی پی ایس ترکیب کو برقرار رکھنے میں بالواسطہ کردار ادا کرتا ہے۔ نینو پارٹیکل کی ترکیب کے لیے ڈی پی ایس اور فیریٹن پروٹین کے ذریعے بننے والی کھوکھڑیوں کو دھات کے نینو پارٹیکلز (این پی) کی تشکیل کے لیے ری ایکشن چیمبر کے طور پر کامیابی کے ساتھ استعمال کیا گیا ہے۔ پروٹین کے خول ذرات کی نشوونما کو روکنے کے لیے ایک ٹیمپلیٹ کے طور پر اور این پی کے درمیان جمنے/جمع ہونے کو روکنے کے لیے ایک کوٹنگ کے طور پر کام کرتے ہیں۔ مختلف سائز کے پروٹین کے خولوں کا استعمال کرتے ہوئے، مختلف سائز کے این پی کو کیمیائی، جسمانی اور بائیو میڈیکل ایپلی کیشنز کے لیے آسانی سے ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ انزائم اینکیپسولیشن کے لیے فطرت پروٹین پر مبنی آرکیٹیکچرز کا استعمال اپنی اندرونی گہا کے اندر انزائموں کو رکھنے کے لیے کرتی ہے، مثال کے طور پر: اینکیپسولین اور کاربوکسائیسوم۔ فطرت سے تحریک لیتے ہوئے، ڈی پی ایس اور فیریٹن پنجروں کی کھوکھلی اندرونی گہا کو بھی انزائموں کو سمیٹنے کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ سائٹوکروم سی، ایک ہیموپروٹین جس میں پیرو آکسائیڈیز جیسی سرگرمی ہوتی ہے جب ڈی پی ایس پنجرے کے اندر منسلک کیا جاتا ہے تو بلک سولیوشن میں فری انزائم کے مقابلے میں وسیع پی ایچ رینج پر بہتر اتپریرک سرگرمی ظاہر ہوتی ہے۔ اس رویے کو ڈی پی ایس کے اندر انزائم کے اعلی مقامی ارتکاز اور ڈی پی ایس اندرونی گہا کے ذریعہ فراہم کردہ منفرد مائیکرو ماحولیات سے منسوب کیا گیا تھا۔ ٹارگٹڈ ڈرگ ڈیلیوری کے لیے مطلوبہ ٹارگٹ سائٹ پر کارگو کی ڈیلیوری حیاتیاتی رکاوٹوں کی موجودگی اور بہتر پارگمیتا اور برقرار رکھنے (ای پی آر) کے اثرات کی وجہ سے ٹارگٹڈ ڈرگ ڈیلیوری کے لیے بڑی تشویش بنی ہوئی ہے۔ مزید برآں، انجکشن شدہ نینو پارٹیکلز کے ارد گرد پروٹین کورونا کی تشکیل بھی ٹارگٹڈ ڈیلیوری فیلڈ میں دلچسپی کا موضوع ہے۔ محققین نے کارگو کی ترسیل کے لیے پروٹین کیج نینو پارٹیکلز کی قدرتی حیاتیاتی تقسیم کا استعمال کرتے ہوئے ان خدشات پر قابو پانے کی کوشش کی۔ مثال کے طور پر، غذائیت سے محروم خلیوں (ڈی پی ایس) کے پنجرے سے ڈی این اے بائنڈنگ پروٹین کو گلوومیرولر فلٹریشن رکاوٹ کو عبور کرتے ہوئے اور گردوں کے پراکسیمل نلیوں کو نشانہ بناتے ہوئے دکھایا گیا۔ یہ بھی دیکھیں بیکٹیریوفریٹن ٹرانسفرائن فیریٹن حوالہ جات آئرن میٹابولزم ڈی این اے بائنڈنگ پروٹین