RTX toxin
آر ٹی ایکس ٹاکسن سپر فیملی بیکٹیریا کے ذریعہ تیار کردہ سائٹولیسس اور سائٹوٹاکسن کا ایک گروپ ہے۔ مختلف افعال کے ساتھ 1000 سے زیادہ معروف اراکین ہیں۔ آر ٹی ایکس خاندان کی تعریف دو عام خصوصیات سے کی جاتی ہے: ٹاکسن پروٹین کے سلسلے میں خصوصیت کی تکرار، اور ٹائپ I سراو کے نظام (ٹی 1 ایس ایس) کے ذریعہ ایکسٹرا سیلولر سراو۔ نام آر ٹی ایکس (ٹاکسن میں دہرایا جاتا ہے) سے مراد ٹاکسن پروٹین کے سی-ٹرمینس پر واقع گلائسین اور ایسپرٹیٹ سے بھرپور دہرایا جاتا ہے، جو آر ٹی ایکس اوپیرون کے اندر انکوڈ شدہ ایک وقف شدہ ٹی 1 ایس ایس کے ذریعے برآمد میں سہولت فراہم کرتا ہے۔ ساخت اور فنکشن آر ٹی ایکس پروٹین سائز میں 40 سے 600 کے ڈی اے تک ہوتے ہیں اور ان سب میں سی-ٹرمینل پر واقع گلائسین اور نو امینو ایسڈ کے ایسپرٹیٹ سے بھرپور ریپیٹ سیکوینس ہوتے ہیں۔ تکرار عام ترتیب کی ساخت پر مشتمل ہوتی ہے، (جہاں X کسی بھی امینو ایسڈ کی نمائندگی کرتا ہے)، لیکن تکرار کی تعداد آر ٹی ایکس پروٹین خاندان کے ممبروں میں مختلف ہوتی ہے۔ یہ اتفاق رائے والے علاقے Ca2 + بائنڈنگ کے مقامات کے طور پر کام کرتے ہیں، جو ATP-ثالثی ٹائپ 1 سراو کے نظام (T1SS) کے ذریعے برآمد کے بعد RTX پروٹین کو جوڑنے میں سہولت فراہم کرتے ہیں۔ زیادہ تر ٹی 1 ایس ایس پروٹین آر ٹی ایکس اوپیرون کے اندر انکوڈ ہوتے ہیں۔ ٹی 1 ایس ایس پروٹین بیکٹیریل سیل کی اندرونی جھلی (آئی ایم) اور بیرونی جھلی (او ایم) دونوں پر محیط ایک مسلسل چینل بناتے ہیں، جو پیریپلاسمک اسپیس (آئی ایم اور او ایم کے درمیان) میں آر ٹی ایکس ٹاکسن کی نمائش کو روکتے ہیں۔ ٹائپ 1 سراو کے نظام کے اجزاء میں شامل ہیں: ایک اے بی سی ٹرانسپورٹر (ٹی سی #3. اے 1)، ایک جھلی فیوژن پروٹین (ایم ایف پی ؛ ٹی سی #8. اے 1)، اور ایک بیرونی جھلی پروٹین (او ایم ایف ؛ ٹی سی #1.B.17)۔ او ایم ایف کو اکثر آر ٹی ایکس اوپیرون کے باہر انکوڈ کیا جاتا ہے کیونکہ سیل کے اندر اس کے متعدد افعال ہو سکتے ہیں۔ ایسچریچیا کولی، پاسچوریلا ہیمولیٹیکا، اور ویبریو ہیضے میں، ٹول سی ٹی 1 ایس ایس آر ٹی ایکس ٹاکسن کی برآمد میں او ایم پی کے طور پر کام کرتا ہے۔ ہر معاملے میں، ٹی او ایل سی جین آر ٹی ایکس اوپیرون کے باہر واقع ہوتا ہے اور ایک محفوظ ملٹی فنکشنل پروٹین کو انکوڈ کرتا ہے۔ نقل و حمل کے دوران، ٹی 1 ایس ایس آر ٹی ایکس ٹاکسن کے سی-ٹرمینل ریپیٹس کو پہچانتا ہے، اور سی-ٹرمینس کو چینل کے ذریعے پہلے منتقل کیا جاتا ہے۔ عام آر ٹی ایکس جین کلسٹر تین پروٹین کی اقسام کو انکوڈ کرتا ہے: آر ٹی ایکس ٹاکسن، ایک آر ٹی ایکس ایکٹیویٹنگ ایسائل ٹرانسفرس، اور ٹی 1 ایس ایس پروٹین۔ ٹاکسن سی آئی ایس-انکوڈڈ آر ٹی ایکس ٹاکسن ایکٹیویٹر کے ذریعے ترجمہ کے بعد کی ترمیم تک غیر فعال رہتا ہے، جو عام طور پر ٹارگٹ سیل کے اندر ہوتا ہے۔ آر ٹی ایکس-ایکٹیویٹنگ ایسائل ٹرانسفرس آر ٹی ایکس ٹاکسن کے اندر اندرونی طور پر واقع لائسین کے باقیات سے ایسائل سے منسلک فیٹی ایسڈ کے منسلک ہونے کو متحرک کرتا ہے۔ یہ ترمیم تمام آر ٹی ایکس زہریلے مادوں میں ضروری ہے ؛ تاہم، آر ٹی ایکس زہریلے مادے میں اس کا صحیح کام سمجھ میں نہیں آیا ہے۔ آر ٹی ایکس ٹاکسن خاندان کے اراکین افعال کی ایک بڑی رینج، اور عام طور پر متعدد فعال ڈومینز کو ظاہر کرتے ہیں۔ آر ٹی ایکس سائٹوٹاکسن میں سوراخ کی تشکیل واحد معروف مشترکہ فعل ہے، اور سوراخ عام طور پر کیشن منتخب ہوتے ہیں جو ہدف خلیوں میں سی اے 2 + کی آمد کی اجازت دیتے ہیں۔ آر ٹی ایکس سپر فیملی کے اراکین (آر ٹی ایکس (ٹی سی #1.C.11) ؛ ایچ آر پی زیڈ (ٹی سی #1.C.56) اور سی سی ٹی (ٹی سی #1.C.57)) میں بار بار ترتیبات ہوتے ہیں جو آٹو ٹرانسپورٹرز (مثال کے طور پر، 1.B.12.10.1 اور 1.B.40.1.2) کے ساتھ ساتھ ٹول اے (2.C.1.2.1) میں بھی پائے جاتے ہیں۔ یہ ڈومین شاید پروٹین-پروٹین تعاملات میں ثالثی کرتے ہیں۔ خاندان ٹرانسپورٹر کی درجہ بندی کا ڈیٹا بیس آر ٹی ایکس-ٹاکسن سپر فیملی کو بائیو انفارمیٹک اور فائیلوجنیٹک تجزیے کی بنیاد پر ہومولوگس کے 3 مختلف خاندانوں میں تقسیم کرتا ہے: 1.C.11-سوراخ بنانے والا آر ٹی ایکس ٹاکسن (آر ٹی ایکس-ٹاکسن) خاندان 1.C.56-سیوڈو مینس سرنجی ایچ آر پی زیڈ کیشن چینل (ایچ آر پی زیڈ) خاندان 1.C.57-کلسٹریڈیل سائٹوٹاکسن (سی سی ٹی) فیملی آر ٹی ایکس ٹاکسن کو اصل میں ہیمولیسس اور لیوکوٹوکسن میں تقسیم کیا گیا تھا۔ تاہم، شواہد نے ہیمولیسس میں لیوکوٹوکسک سرگرمی کو دکھایا ہے، جس کی وجہ سے آر ٹی ایکس ٹاکسن کے ذیلی گروپوں کو دو خاندانوں میں دوبارہ درجہ بندی کیا گیا ہے: سوراخ بنانے والے لیوکوٹوکسن (آر ٹی ایکس-ٹاکسن فیملی، 1.C.11.1.1) اور ایم اے آر ٹی ایکس ٹاکسن (سی سی ٹی فیملی، 1.C.57.3.4) (ملٹی فنکشنل آٹو پروسیسنگ آر ٹی ایکس ٹاکسن)۔ مارٹ ایکس ٹاکسن آر ٹی ایکس ٹاکسن سے بہت بڑے ہوتے ہیں اور ایک اضافی اے بی سی ٹرانسپورٹر پر مشتمل ترمیم شدہ ٹائپ 1 سراو کے نظام کے ذریعے برآمد کیے جاتے ہیں۔ سوراخ بنانے والا آر ٹی ایکس ٹاکسن (آر ٹی ایکس-ٹاکسن) خاندان آر ٹی ایکس-ٹاکسن خاندان (ٹی سی #1.C.11) (آر ٹی ایکس-ٹاکسن سپر فیملی کا ذیلی خاندان) ملٹی ڈومین گرام-منفی بیکٹیریل سوراخ بنانے والے ایکزوٹاکسن کا ایک بڑا خاندان ہے۔ وہ بیکٹیریا سے خارج ہوتے ہیں، اور پروسیسنگ کے بعد، وہ جانوروں کے خلیوں کی جھلیوں میں داخل ہوتے ہیں۔ وہ خلیوں کی قسم اور انواع دونوں کے لیے مخصوص اثرات مرتب کرتے ہیں (مثال کے طور پر، ایم۔ ہیمولیٹیکا کا لیوکوٹوکسن صرف الیوولر میکروفیجز، نیوٹروفلز، اور رومنٹس کے لیمفوسائٹس کے ساتھ تعامل کرتا ہے اور خیال کیا جاتا ہے کہ یہ ان خلیوں کو مار کر یا ان کو غیر فعال کر کے بیکٹیریا کے پھیلاؤ کو فروغ دیتا ہے)۔ یہ زہریلے مادے پروٹین ریسیپٹرز جیسے β2-انٹیگرنس کو پہچانتے ہیں، زیادہ ارتکاز پر سوراخ بناتے ہیں، اور میکانیزم کے ذریعے خلیوں کے پھٹنے کا سبب بنتے ہیں جو اچھی طرح سے سمجھ میں نہیں آتے ہیں۔ خیال کیا جاتا ہے کہ تین ٹرانس میمبرین ڈومینز سوراخ کی تشکیل میں ملوث ہوتے ہیں جو ای کولی ہائی اے پروٹین (ٹی سی #1.C.11.1.3) میں بقیہ 299-319، 361-381 اور 383-403 پر ہوتے ہیں۔ تاہم، کم، سبلیٹک ارتکاز پر، لیوکوٹوکسن (ٹی سی #1.C.11.1.1) نیوٹروفلز کی سرگرمی، سوزش والے سائٹوکائنز کی پیداوار، انحطاط، آکسیجن سے ماخوذ آزاد ریڈیکلز کی نسل، اور اپوپٹوسس کے مطابق مورفولوجک تبدیلیوں کا سبب بنتا ہے۔ بورڈیٹیلا پرٹیوسس کے ایڈینیلیٹ سائکلیز ٹاکسن (ACT یا CyaA ؛ TC #1.C.11.1.4) کا C-ٹرمینل ڈومین ایک چھوٹا سا کیشن سلیکٹو چینل بناتا ہے، جس سے پارگمیتا کی رکاوٹ میں خلل پڑتا ہے۔ یہ چینل شاید میزبان سیل سائٹوپلازم کو این-ٹرمینل اڈینائلیٹ سائکلیز فراہم نہیں کرتا ہے۔ تاہم، سوراخ بنانے والے ڈومین میں ایمفیپیتھک α-ہیلکس (Glu509 اور Glu516) میں باقیات میں تغیرات ایڈینیلیٹ سائکلس ٹرانسلوکیشن کو روکتے ہیں اور جھلی چینل کی کیشن سلیکٹیویٹی کو بھی ماڈیول کرتے ہیں، کیونکہ ٹرانسلوکیشن اور سوراخ بنانے کی سرگرمیاں متبادل اور باہمی طور پر آزاد طریقے سے ٹاکسن مالیکیول کے یکساں ساختی عناصر کو استعمال کرتی ہیں۔ اے سی ٹی مائیلوئڈ فگوسیٹک خلیوں پر سی ڈی 11 بی/سی ڈی 18 (کمپلیمنٹ ریسیپٹر 3) بیٹا 2 انٹیگرن ریسیپٹر کا استعمال کرتا ہے لیکن کم افادیت کے ساتھ یہ اس ریسیپٹر کی کمی والے خلیوں میں بھی داخل ہو سکتا ہے یا لیپوسومز میں داخل ہو سکتا ہے۔ فاسفیٹیڈائلتھانولامین اور کولیسٹرول اے سی ٹی کے اندراج کو متحرک کرتے ہیں۔ اے سی ٹی لپڈ فلپ فلاپ کو بھی فروغ دیتا ہے جس سے پتہ چلتا ہے کہ جب اے سی ٹی جھلی میں داخل ہوتا ہے تو یہ ٹرانس بلیئر نان لیمیلر لپڈ ڈھانچے بناتا ہے۔ سی۔ اے۔ اے دو مختلف قسم کے سوراخ نما ڈھانچے تشکیل دے سکتا ہے، جو جھلی کی صلاحیت اور پی۔ ایچ کی واقفیت پر منحصر ہے۔ نقل و حمل کا رد عمل آر ٹی ایکس-ٹاکسن خاندان کے ممبروں کے لیے تجویز کردہ عمومی نقل و حمل کا رد عمل یہ ہے: چھوٹے مالیکیول (میں) → چھوٹے مالیکیول (باہر)۔ مثال کے طور پر آر ٹی ایکس ٹاکسن مختلف قسم کے گرام منفی بیکٹیریا سے پیدا ہوتے ہیں۔ ایسچریچیا، پروٹیئس، اور بورڈیٹیلا سمیت کئی بیکٹیریل نسلوں میں آر ٹی ایکس ٹاکسن کی پیداوار اور آر ٹی ایکس جین دریافت کیے گئے ہیں۔ پیسٹوریلیسی خاندان کے اراکین بھی آر ٹی ایکس ٹاکسن پیدا کرتے ہیں۔ ویبریو جینس، جس میں وی۔ ہیضہ اور وی۔ ولنفیکس شامل ہیں، آر ٹی ایکس پروٹین کی ایک اور کلاس، مارٹ ایکس ٹاکسن پیدا کرتی ہے۔ ایسچریچیا کولی میں آر ٹی ایکس ٹاکسن پیتھوجینک ای کولی کے متعدد تناؤ میں پائے گئے ہیں۔ پروٹوٹائپکل آر ٹی ایکس ٹاکسن، α-ہیمولیسن (HlyA ؛ TC #1.C.11.1.3)، یوروپاتھوجینک ای کولی (یو پی ای سی) میں ایک عام وائرل عنصر ہے، جو پیشاب کی نالی کے انفیکشن کی سب سے بڑی وجہ ہے۔ ہیلی اوپیرون آر ٹی ایکس ٹاکسن (ایچ ایل آئی اے)، ایچ ایل آئی اے ایکٹیویشن پروٹین ایچ ایل آئی سی (ایک ایسائل ٹرانسفرس ؛ ٹی سی #9.A.40.1.1)، اور ٹی 1 ایس ایس مشینری کے دو پروٹین کو انکوڈ کرتا ہے۔ ہائیل T1SS میں اے بی سی ٹرانسپورٹر HlyB (TC #3.A.1.109.1)، جھلی فیوژن پروٹین HlyD (TC #8.A.1.3.1)، اور بیرونی جھلی پروٹین TolC (TC #1.B.17.1.1) شامل ہیں۔ جبکہ ایچ ایل آئی بی اور ایچ ایل آئی ڈی جین ایچ ایل آئی اوپیرون کے اندر واقع ہوتے ہیں، ٹول سی ایک ملٹی فنکشنل پروٹین ہے جو ایچ ایل آئی اوپیرون کے باہر انکوڈ کیا جاتا ہے۔ اینٹیروہیموریجک ایسچریچیا کولی (ای ایچ ای سی) بھی آر ٹی ایکس ٹاکسن پیدا کرتا ہے۔ ای ایچ ای سی ہیمولیسس (ای ایچ ای سی-ہیلی) کو ای ایچ ای سی سیرٹائپ O157: H7 میں دریافت کیا گیا تھا۔ ای ایچ ای سی-ہیلی آپریٹر چار ای کولی ہیلی ہومولوگس پر مشتمل ہے: ای ایچ ای سی-ہلی اے، ای ایچ ای سی-ہلی سی، ای ایچ ای سی-ہلی بی، اور ای ایچ ای سی-ہلی ڈی۔ شیگا ٹاکسن (ایس ٹی ایکس) اینٹیروہیموریجک ای کولی میں بنیادی وائرل عوامل ہیں لیکن ای ایچ ای سی ای ایچ ای سی انفیکشن میں ویسکولر اینڈوتھیلیم کو نقصان پہنچانے کے قابل کئی دیگر وائرل عوامل پیدا کرتا ہے۔ ای ایچ ای سی-ہیلی کا اظہار متعدد ای ایچ ای سی سیرو گروپوں میں ہوتا ہے جو انسانوں میں شدید انفیکشن کا سبب بنتے ہیں۔ ای ایچ ای سی-ہیلی کو وٹرو میں ای ایچ ای سی-خفیہ بیرونی جھلی ویسیکلز (او ایم وی) کے اندر منتقل کیا جاتا ہے۔ نقل و حمل کا یہ طریقہ ہدف خلیوں تک ای ایچ ای سی-ہائی ڈیلیوری میں مدد کرکے وائرس کو بڑھاتا ہے۔ ویبریو ہیضے میں آر ٹی ایکس ٹاکسن ویبریو بیکٹیریا میں آر ٹی ایکس ٹاکسن ریسرچ میں ابتدائی دریافت کی نمائندگی کرتے ہیں، لیکن حال ہی میں پتہ چلا ہے کہ ان کا تعلق آر ٹی ایکس ٹاکسن کی ایک علیحدہ کلاس سے ہے جسے مارٹ ایکس ٹاکسن کہا جاتا ہے۔ وائبریو ہیضے میں مارٹیکس جین چھ پروٹینوں کو انکوڈ کرتا ہے: مارٹیکس ٹاکسن (آر ٹی ایکس اے)، ایک ایسائل ٹرانسفیرس (آر ٹی ایکس سی)، ایک جھلی فیوژن پروٹین (آر ٹی ایکس ڈی)، دو اے بی سی ٹرانسپورٹرز (آر ٹی ایکس بی اور آر ٹی ایکس ای)، اور ایک پروٹین نامعلوم فنکشن کے ساتھ۔ آر ٹی ایکس اے ہیضے میں شامل ایک وائرل عنصر ہے جو چھوٹی آنت میں وی۔ ہیضے کی نوآبادیات کو آسان بناتا ہے۔ آر ٹی ایکس اے جی-ایکٹین ترمیم اور رو جی ٹی پیسز کی تباہی کے ذریعے میزبان خلیوں میں ایکٹین سائٹوسکیلیٹن کی تباہی کا سبب بنتا ہے۔ ٹاکسن چار فعال ڈومینز پر مشتمل ہوتا ہے: ایک ایکٹین کراس لنکنگ ڈومین (ACD)، ایک Rho-غیر فعال ڈومین (RID)، ایک سسٹین پروٹیز ڈومین (CPD)، اور ایک αβ-ہائیڈرولیز۔ وی۔ ہیضے کے انفیکشن میں، سی پی ڈی یوکرائیوٹک میزبان خلیوں کے اندر انوسیٹول ہیکساکیسفاسفیٹ (آئی این ایس پی 6، فائٹک ایسڈ) سے جڑا رہتا ہے۔ یہ بائنڈنگ آٹوپروٹولائٹک سی پی ڈی کو چالو کرتی ہے جو ایم اے آر ٹی ایکس پروٹین کو چھوٹے آزاد پروٹینوں میں تقسیم کرتی ہے جن میں سے ہر ایک میں صرف ایک ایفیکٹر ڈومین اے سی ڈی، آر آئی ڈی، اور αβ-ہائیڈرولیز ہوتا ہے۔ یہ ہر اثر کنندہ کو میزبان خلیے کے اندر آزادانہ طور پر کام کرنے کی اجازت دیتا ہے، اس سے آر ٹی ایکس اے کے اثرات میں اضافہ ہوتا ہے کیونکہ خلیے کے اندر مختلف مقامات پر اے سی ڈی اور آر آئی ڈی کام کرتے ہیں۔ اے سی ڈی میزبان سیل سائٹوسول میں مونومیرک جی-ایکٹین کو کراس لنک کرتا ہے، جو سائٹوسکیلیٹن کا ایک اہم جزو، ایکٹین مائیکرو فلامینٹ کی تشکیل کو روکتا ہے۔ آر آئی ڈی جھلی سے جڑے رو-جی ٹی پیسیس کو غیر فعال کر دیتا ہے، جو سائٹوسکیلیٹن کی تشکیل کے ریگولیٹر ہیں۔ بورڈیٹیلا پرٹیوسس میں ایڈینیلیٹ سائکلیز ٹاکسن (ACT یا CyaA)، بورڈیٹیلا پرٹیوسس میں ایک بنیادی وائرل عنصر ہے۔ سی۔ اے۔ اے ایک ملٹی فنکشنل آر۔ ٹی۔ ایکس فیملی ٹاکسن ہے جو مائیلوئڈ فگوسیٹس کو نشانہ بناتا ہے، پیدائشی مدافعتی ردعمل کو خراب کرتا ہے اور بی۔ پرٹیوسس کالونائزیشن کو فروغ دیتا ہے۔ سی اے اے اوپرن پانچ پروٹین سی اے اے (آر ٹی ایکس ٹاکسن)، سی اے سی (سی اے اے ایکٹیویشن پروٹین)، اور تین ٹی 1 ایس ایس پروٹین: سی اے بی (ایک اے بی سی ٹرانسپورٹر) سی اے ڈی (ایک جھلی فیوژن پروٹین)، اور سی اے ای (ایک بیرونی جھلی پروٹین) کو انکوڈ کرتا ہے۔ سی۔ اے۔ اے پروٹین میں ایک اڈینائیلیٹ سائکلیز ڈومین (اے۔ سی ڈومین) اور ایک ہیمولیٹک/سائٹولیٹک ڈومین ہوتا ہے۔ ہیمولیٹک فنکشن ہدف خلیوں میں سوراخ بناتا ہے، جبکہ سیل-انویسیو AC ڈومین سیلولر جھلی کے پار سیل سائٹوسول میں منتقل ہوتا ہے۔ CyaA αMβ2 انٹیگرن کو باندھتا ہے، سیل جھلی میں خود کو داخل کرتا ہے اور Ca2 + آئنوں کی آمد کے لیے ایک عارضی راستہ کھولتا ہے جو کیلپین کو چالو کرتے ہیں۔ یہ سیل جھلی کے اندر سی۔ اے۔ اے ٹاکسن کو کولیسٹرول (لپڈ رافٹس) سے بھرپور جھلی مائیکرو ڈومینز میں تبدیل کرنے کے قابل بناتا ہے اور جھلی کے پار سیل سائٹوسول میں اے۔ سی ڈومین کی منتقلی مکمل ہوتی ہے۔ ایک بار جب اے سی ڈومین کو سائٹوسول میں اندرونی بنایا جاتا ہے تو یہ کیلمڈوولین کے پابند ہونے سے چالو ہوتا ہے اور سائٹوسولک اے ٹی پی کو سی اے ایم پی میں غیر منظم تبدیلی کو متحرک کرتا ہے، اس طرح اسے سائٹوٹوکسک سطح تک بڑھا دیتا ہے۔ حوالہ جات بیکٹیریل ٹاکسن