GalP (protein)
ایسچریچیا کولی میں پایا جانے والا گیلیکٹوز پرمیز یا جی اے ایل پی ایک لازمی جھلی پروٹین ہے جو مونوسیکرائڈز کی نقل و حمل میں شامل ہے، بنیادی طور پر ہیکسوز، گلائکولیسس اور دیگر میٹابولک اور کیٹابولک راستوں (3,4) میں ای کولی کے استعمال کے لیے۔ یہ میجر فیسیلیٹیٹر سپر فیملی (ایم ایف ایس) کا رکن ہے اور انسانی جی ایل یو ٹی 1 ٹرانسپورٹر (4) کا ہم نام ہے۔ ذیل میں آپ کو جی اے ایل پی کی ساخت، خاصیت، ہومیوسٹاسس پر اثرات، اظہار اور ضابطے کے ساتھ ساتھ اس کے کئی ہم جنس پرستوں کی مثالیں ملیں گی۔ اسٹرکچر گیلیکٹوز پرمیز (جی اے ایل پی)، میجر فیسیلیٹیٹر سپر فیملی (ایم ایف ایس) کا ایک رکن ہے اور اس لیے اس سپر فیملی کے دیگر اراکین جیسے جی ایل یو ٹی 1 (4) کے ساتھ اسٹرکچرل مماثلت رکھتا ہے۔ ایم ایف ایس کے تمام ممبروں میں 12 جھلی ہوتی ہیں جو الفا (α)-ہیلسیس پر پھیلی ہوتی ہیں جن میں سی-اور این-ٹرمینی دونوں جھلی کے سائٹوپلاسمک سائیڈ پر واقع ہوتے ہیں (4)۔ شکل 1 اے (3) میں دکھایا گیا ہے کہ کس طرح 12 ہیلیکس کو 6 ہیلیکس کے دو حصوں میں تقسیم کیا گیا ہے، جو کہ چھدم ہم آہنگ ہیں، جو ہیلکس 6 اور ہیلکس 7 (2,3,4) کے درمیان ایک طویل ہائیڈروفیلک سائٹوپلاسمک لوپ سے منسلک ہیں۔ یہ دونوں حصے سبسٹریٹ ٹرانسپورٹ کے لیے ایک سوراخ بنانے کے لیے اکٹھے ہوتے ہیں، گیلپ میں سبسٹریٹ بنیادی طور پر گیلیکٹوز، گلوکوز اور ایچ + ہوتے ہیں۔ گیلپ مونومرز کا سوراخ تقریبا 10 Å قطر کا ہوتا ہے، جو ایم ایف ایس کے دوسرے ممبروں میں پائے جانے والے سوراخ کے سائز کے مطابق ہوتا ہے، 10-15 Å (4) کے درمیان۔ گیل پی کو گیل پی مونومرز کے ہوموٹریمر کے ذریعہ تشکیل شدہ اولیگومر کے طور پر پایا گیا ہے جو پی 3 یا 3 گنا گردشی ہم آہنگی ظاہر کرتا ہے (شکل 1 بی-سی) (4)۔ گیلپ ایم ایف ایس کا پہلا رکن ہے جو ٹرائمر کے طور پر پایا گیا ہے اور اپنی ٹرائمرک شکل میں حیاتیاتی طور پر متحرک ہے۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ گیلپ اولیگومر استحکام کے لیے بنایا گیا ہے (4)۔ خاصیت گالپ ایک مونوسیکرائڈ ٹرانسپورٹر ہے جو اپنے سبسٹریٹس کو ای کولی (1) کے سائٹوپلازم میں منتقل کرنے کے لیے کیمیوسموٹک میکانزم کا استعمال کرتا ہے۔ گلوکوز، گیلیکٹوز اور دیگر ہیکسوز کو جی اے ایل پی کے ذریعے الیکٹران ٹرانسپورٹ چین اور ریورسیبل اے ٹی پیز (1) کے ذریعے پیدا ہونے والے پروٹون گریڈینٹ کے استعمال سے منتقل کیا جاتا ہے۔ گیلپ خاص طور پر ہر مونومر (2,3) میں سوراخوں کے ذریعے گیلیکٹوز اور گلوکوز کے ترجیحی بائنڈنگ کے ساتھ ہیکسوز سے جڑا رہ سکتا ہے۔ یہ ان شکروں کو پروٹون میلان کے ساتھ تیز رفتار سے منتقل کرتا ہے لیکن پھر بھی انہیں پروٹون میلان کے بغیر رسنے والے انداز میں منتقل کر سکتا ہے (4)۔ جیسا کہ پہلے بیان کیا گیا ہے کہ جی اے ایل پی جی ایل یو ٹی 1 اور ایم ایف ایس کے دیگر اراکین کے ساتھ مماثلت رکھتا ہے اور جی ایل یو ٹی 1 کی طرح، جی اے ایل پی کو اینٹی بائیوٹکس سائٹوچالاسن بی اور فورسکولن (شکل 1 اے) (3) کے ذریعے روکا جا سکتا ہے، جو خلیے میں چینی کی نقل و حمل کو مسابقتی طور پر روکتے ہوئے سوراخ سے جڑا ہوتا ہے (2,3,4)۔ Forskolin D-galactose (شکل 1a) (3) کا ایک ساختی ہومولوگ ہے اور اس لیے ٹرانسپورٹر کے ساتھ اسی طرح کے تعلق کے ساتھ جڑا ہو سکتا ہے۔ سائٹوچالسین بی سوراخ میں اسپرگین کے باقیات (اے ایس این 394) سے جڑا ہو سکتا ہے، جس سے ساکرائڈ کا جذب روکتا ہے، جو جی ایل یو ٹی 1 ٹرانسپورٹر (2,3) میں بھی پایا جاتا ہے۔ جی اے ایل پی لییکٹوز یا فرکٹوز کو منتقل کر سکتا ہے لیکن کم وابستگی کے ساتھ، صرف ان شکروں کو جھلی کے پار "رسنے" کی اجازت دیتا ہے جب گلوکوز، گیلیکٹوز، یا دیگر ہیکسوز نقل و حمل کے لیے موجود نہیں ہوتے ہیں (4)۔ ہومیوسٹاسس گیلپ سمپورٹر گیلیکٹوز اور پروٹون کی درآمد کو جوڑتا ہے، جو کہ گیلیکٹوز کو اس کے ارتکاز میلان کے خلاف منتقل کرنے کے لیے سازگار پروٹون ارتکاز میلان کا استعمال کرتا ہے۔ تاہم، یہ طریقہ کار، اگر الگ تھلگ ہے، تو اس کے نتیجے میں سائٹوپلازم کی تیزابیت اور گیلیکٹوز کی درآمد کا خاتمہ ہوگا (14)۔ اس کی روک تھام کے لیے، ای کولی آئن پمپوں کا استعمال کرتا ہے جو انٹرا سیلولر پی ایچ (13,14) کو بڑھانے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ الیکٹران کی نقل و حمل کے دوران (تنفس میں اے ٹی پی کی پیداوار میں ایک کلیدی قدم)، الیکٹرانوں سے حاصل ہونے والی توانائی کو پروٹون موٹیو فورس بنانے کے لیے پروٹون کو پیریپلاسمک اسپیس میں پمپ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ بنیادی پروٹون پمپ، جو پروٹون کو سائٹوپلازم سے باہر نکالنے کے لیے ذمہ دار ہوتے ہیں، اے ٹی پی کی ترکیب کے بغیر فعال ہو سکتے ہیں اور وہ بنیادی طریقہ کار ہیں جس کے ذریعے پروٹون برآمد کیے جاتے ہیں (13,14)۔ پروٹون کی برآمد کے ساتھ گیلیکٹوز/پروٹون کی درآمد کو جوڑنے سے پی ایچ ہومیوسٹاسس برقرار رہے گا۔ چونکہ پروٹون چارج شدہ مالیکیول ہوتے ہیں، اس لیے ان کی درآمد یا برآمد خلیے کی جھلی کی صلاحیت کو متاثر کر سکتی ہے (14)۔ تاہم، پروٹانوں کی بیک وقت درآمد اور برآمد کے نتیجے میں خلیے کے خالص چارج میں کوئی تبدیلی نہیں ہوگی، اس طرح جھلی کی صلاحیت میں کوئی خالص تبدیلی نہیں ہوگی۔ ریگولیشن/ایکسپریشن گیل پی/ایچ + سمپورٹر ایسچریچیا کولی جینوم کے گیل پی جین سے گیلیکٹوز پرمیز ہے۔ گیلیکٹوز ترجیحی گلوکوز کے لیے کاربن کا ایک متبادل ذریعہ ہے۔ سی اے ایم پی/سی آر پی کیٹابولائٹ ریپریشن ریگولیٹر ممکنہ طور پر گیل پی اظہار (شکل 2) (9) کے ضابطے میں شامل ہے۔ گیل ریگولن سے نقل کو روکنے کے لیے ذمہ دار دو پروٹین گیل آر اور گیل ایس ہیں (شکل 4) (11)۔ گیل آر اور گیل ایس میں بنیادی ڈھانچے کے سلسلے بہت ملتے جلتے ہیں، اور آپریٹر پر ایک ہی بائنڈنگ سائٹس ہیں (11)۔ ڈی-گیلیکٹوز کی موجودگی میں، گیل آر اور گیل ایس کو روکا جاتا ہے کیونکہ وہ دبانے والے ہوتے ہیں (5، 11)۔ تاہم، جب گیلپ کی ضرورت نہیں ہے (یعنی۔ جب گلوکوز دستیاب ہو)، گیل آر/گیل ایس پروموٹر آپریٹر سائٹ کو باندھ دے گا اس طرح نقل کو روک دے گا اور سی اے ایم پی-سی آر پی ایکٹیویشن کو روک دے گا (11)۔ گال ایس کو صرف گال آر کی موجودگی میں جڑا ہوا دیکھا جاتا ہے، اس لیے یہ دونوں پروٹین جبر کے لیے ضروری ہیں (11)۔ سی اے ایم پی وہ ہے جو پروموٹر پر سی آر پی کو ماڈیول کرتا ہے۔ سی اے ایم پی-سی آر پی کمپلیکس گیل ریگولن کو چالو کرتا ہے اور گیل پی (شکل 2) (9,11) کے اپ ریگولیشن کے لیے ذمہ دار ہے۔ جی اے ایل پی کو گلوکوز کی موجودگی میں بھی دبایا جاتا ہے کیونکہ خلیہ گیلیکٹوز پر گلوکوز کو ترجیح دے گا (7)۔ ضابطے میں این اے جی سی کی شمولیت پر بھی ایک مطالعہ ہے، جو این اے جی سی جین کا ایک پروٹین ہے جو این-ایکٹیلگلوکوسامین جبر کا ذمہ دار ہے (5)۔ اس مطالعے میں شبہ ظاہر کیا گیا ہے کہ ناگ سی گیل ریگولن ٹرانسکرپشن (5) کو دبانے کے لیے گیل پی پروموٹر کے اوپری حصے میں ایک واحد اعلی وابستگی والی سائٹ کو باندھ کر گیل آر اور گیل ایس کے ساتھ تعاون کرتا ہے۔ دیگر بیکٹیریا سمپورٹرز ای کولی اور دیگر بیکٹیریا میں کئی دوسرے سمپورٹرز کی نشاندہی کی گئی ہے۔ ای کولی میں ایک اچھی طرح سے مطالعہ شدہ جی ایل ٹی ایس گلوٹامیٹ/این اے + سمپورٹر ہوتا ہے جو سوڈیم آئنوں کی آمد کے ساتھ ساتھ خلیے میں گلوٹامیٹ کے جذب میں مدد کرتا ہے۔ اس میں ایک سیرائن تھریونائن سمپورٹر، ایس ایس ٹی ٹی بھی ہے، جو سولیوٹ کے جذب کے لیے سوڈیم آئنوں کی آمد کا بھی استعمال کرتا ہے۔ ویبریو پیراہیمولیٹیکس (10) میں ایک Na +/گلوکوز سمپورٹر (SglT) کی نشاندہی کی گئی ہے۔ سوڈیم آئنوں نے فاسفوٹ ٹرانسفرس سسٹم (پی ٹی ایس) میوٹینٹس (10) کے مطالعے میں خلیوں کو گلوکوز لینے پر آمادہ کیا۔ کلوسٹریڈیم ڈفیسائل میں وی۔ پیراہیمولیٹیکس ایس جی ایل ٹی (6) کے سمپورٹر ہومولوگس ہے۔ ایسا لگتا ہے کہ سائٹریٹ/Na + سمپورٹر، CITS، ویبریو ہیضے، سالمونیلا ٹائیفی، اور کلبیسیلا نمونیا (6) کے درمیان عام ہے۔ یہ سمپورٹر سیل میں سائٹریٹ لانے کے لیے سوڈیم آئنوں کی آمد کا استعمال کرتا ہے، جو کہ میٹابولک عمل جیسے کہ آکسیلوسیٹیٹ کی ڈیکاربکسایلیشن (6) کے لیے ایک اہم سبسٹریٹ ہے۔ ایک ایچ +/امینو ایسڈ سمپورٹر بی آر این کیو لیکٹوبیسلس ڈیلبروکی میں پایا جا سکتا ہے، اور سیوڈوموناس ایروگینوسا میں گلوٹامیٹ جیسے سبسٹریٹس کے لیے بھی بی آر اے بی سمپورٹر ہوتا ہے (6)۔ سولیوٹ/آئن سمپورٹر بہت عام طور پر بیکٹیریا میں پائے جاتے ہیں کیونکہ وہ بہت اہم ہوتے ہیں۔ بیکٹیریل بقا کے لیے میٹابولک راستوں کے لیے ہومیوسٹاسس اور ریگولیٹڈ اپٹیک ضروری ہے۔ GLUT-1: ایک یوکرائیوٹک ہومولوگ گالپ ممالیہ خلیوں میں پائے جانے والے GLUT-1 کے لیے یکساں ہے (12)۔ دونوں ٹرانسپورٹر ایم ایف ایس ٹرانسپورٹر ہیں اور ان کے پاس 29 فیصد ترتیب شناخت (4) ہے۔ GLUT-1 ایک گلوکوز ٹرانسپورٹر ہے جو زیادہ تر ممالیہ خلیوں میں موجود ہے (شکل 5) (12)۔ اس کی ساخت تقریبا جی اے ایل پی سے ملتی جلتی ہے-جس میں سائٹوپلاسمک امینو اور کاربوکسی ٹرمینی، بارہ جھلی پھیلی ہوئی α ہیلیکس، ہیلیکس 1 اور 2 کے درمیان ایک پیریپلاسمک گلائکوسیلیشن سائٹ، اور ہیلیکس 6 اور 7 (12) کے درمیان ایک سائٹوپلاسمک α-ہیلکس لوپ ہے۔ GLUT-1 45 سے 55 kDa تک ہوتا ہے ؛ سائز میں فرق گلائکوسیلیشن کی حد پر منحصر ہوتا ہے (12)۔ جبکہ GLUT-1 زیادہ تر ممالیہ خلیوں میں پایا جاتا ہے، بعض ٹشو کی اقسام دوسروں کے مقابلے میں اس ٹرانسپورٹر کو زیادہ ظاہر کرتی ہیں۔ GLUT-1 کا اظہار اریتھروسائٹس، جنین کے خلیوں، فائبربلاسٹس، اور اینڈوتھیلیل خلیوں (12) پر اعلی سطحوں میں کیا جاتا ہے۔ GLUT-1 خون کے دماغ کی رکاوٹ (12) کے پار گلوکوز کی نقل و حمل میں شامل اہم ٹرانسپورٹرز میں سے ایک ہے۔ عام طور پر، جی ایل یو ٹی-1 گلوکوز کے ایک سہولت کار ٹرانسپورٹر کے طور پر کام کرتا ہے، ٹرانسپورٹر گلوکوز اس کے ارتکاز میلان کے ساتھ۔ جب گلوکوز GLUT-1 سے جڑا ہوتا ہے، تو یہ ایک تشخیصی تبدیلی کو متحرک کرتا ہے، جس سے گلوکوز کو جھلی کے مخالف سمت (4,12) چھوڑنے کی اجازت ملتی ہے۔ جی ایل یو ٹی-1 ایک دو طرفہ ٹرانسپورٹر ہے اور اس میں گلوکوز بائنڈنگ سائٹس ہیں جو سائٹوپلاسمک اور ایکسٹرا سیلولر دونوں چہروں (4,12) پر قابل رسائی ہیں۔ اس غیر معمولی موقع پر جب GLUT-1 گلوکوز کو اس کے ارتکاز میلان کے خلاف منتقل کرتا ہے، گلوٹ-1 گلوکوز کو منتقل کرنے کے لیے توانائی کے ذریعہ، عام طور پر ATP کا استعمال کرتا ہے۔ گیلپ کی طرح، جی ایل یو ٹی-1 کو سائٹوچالاسن بی اور فورسکولن (12) کے بائنڈنگ کے ذریعے روکا جاتا ہے۔ حوالہ جات 1. ہینڈرسن، پی جے ایف، گیڈنز، آر اے اور جونز مورٹیمر، ایم سی۔ (1977) ایسچریچیا کولی کے 12 کے ذریعہ گیلیکٹوز، گلوکوز اور ان کے مالیکیولر اینالاگس کی نقل و حمل۔ بائیو کیم۔ جے۔ 162، 309-320۔ 2. میکڈونلڈ، ٹی۔ پی۔، والمسلی، اے۔ آر۔ اور ہینڈرسن، پی۔ جے۔ ایف۔ (1997) ایسچریچیا کولی سے گیلیکٹوز-ایچ + سمپورٹ پروٹین (جی اے ایل پی) کے پوٹیٹو ہیلکس 11 میں ایسپرگین 394 سائٹوچالاسن بی اور چینی کے اندرونی بائنڈنگ سائٹ سے وابستہ ہے۔ جے بائیول۔ کیم۔ 272، 15189-15199۔ 3. میکڈونلڈ، ٹی۔ پی۔ اور ہینڈرسن، پی۔ جے۔ ایف۔ (2001) ایسچریچیا کولی کے ڈی-گیلیکٹوز-ایچ + سمپورٹ پروٹین میں سسٹین کے باقیات: نقل و حمل پر میوٹیجینیسیس کے اثرات، این-ایتھلملائمائڈ کے ساتھ رد عمل اور اینٹی بائیوٹک بائنڈنگ۔ بائیو کیم۔ جے۔ 353، 709-717۔ 4. زینگ، ایچ، تاراسکا، جے، مرز، اے جے اور گونین، ٹی۔ (2010) پروٹوٹائپکل ایچ +/گیلیکٹوز سمپورٹر گیل پی فنکشنل ٹرائمرز میں جمع ہوتا ہے۔ جے مول۔ بائیول۔ 396 (3)، 593-601۔ 5. القیدی، ایس، الیمانڈ، جے او، اور پلمبریج، جے۔ (2009)۔ ایسچریچیا کولی میں گیلیکٹوز ٹرانسپورٹر، گیلپ کے جبر کے لیے این-ایکٹیلگلوکوسامین میٹابولزم کے مخصوص ریگولیٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔ مالیکیولر مائکروبیولوجی 71:146-157۔ 6. ہیس، سی۔ سی۔، فیڈورووا، این۔ ڈی۔، گیلپرین، ایم۔ وائی۔، اور ڈبروف، پی۔ اے۔ (2001)۔ بیکٹیریل پیتھوجینز میں سوڈیم آئن سائیکل: کراس جینوم موازنہ سے ثبوت۔ مائکروبیولوجی اینڈ مالیکیولر بائیولوجی ریویوز جلد۔ 65، نمبر۔ 3: 353-370۔ 7. ہرنینڈز-مونٹالوو، وی۔، مارٹنیز، اے۔، ہرنینڈز-شاویز، جی۔، بولیور، ایف۔، ویلے، ایف۔، اور گوسیٹ، جی۔ (2003)۔ ایسچریچیا کولی پی ٹی ایس میوٹینٹ میں جی ایل پی اور جی ایل کے کا اظہار گلوکوز کی نقل و حمل کو بحال کرتا ہے اور خمیر کی مصنوعات میں گلائکولیٹک بہاؤ کو بڑھاتا ہے۔ بائیوٹیکنالوجی اینڈ بائیو انجینئرنگ، جلد۔ 83، نمبر۔ 6: 687-694۔ 8. جنگ، ایچ۔ (2002)۔ سوڈیم/سبسٹریٹ سمپورٹر خاندان: ساختی اور فعال خصوصیات۔ فیڈریشن آف یورپین بائیو کیمیکل سوسائٹیز 529:73-77۔ 9. مولر، ٹی۔، فرانچ، ٹی۔، اڈیسن، سی۔، گیرڈس، کے۔، اور ویلنٹین ہینسن، پی۔ (2002)۔ اسپاٹ 42 آر این اے ای کولی گیلیکٹوز اوپیرون کے متضاد اظہار میں ثالثی کرتا ہے۔ جینز اینڈ ڈیولپمنٹ 16:1696-1706۔ 10. سرکار، آر۔ آئی۔، اوگاوا، ڈبلیو۔، شماموتو، ٹی۔، شماموتو، ٹی۔، اور سوچیا، ٹی۔ (1996)۔ Vibrio parahaemolyticus کی بنیادی ساخت اور خصوصیات۔ جرنل آف بیکٹیریاولوجی، جلد۔ 189، نمبر۔ 5: 1805-1808۔ 11. سیمسے، ایس۔، کرشنا، ایس۔، سنپین، کے۔، اور آدھیا، ایس۔ (2007)۔ ایسچریچیا کولی کے گیلیکٹوز نیٹ ورک میں سگنل انضمام۔ مالیکیولر مائکروبیولوجی، 65:465-476۔ 12. اولسن، اے ایل، اور پیسن، جے ای۔ (1996)۔ ممالیہ سہولت کار گلوکوز ٹرانسپورٹر جین خاندان کی ساخت، فنکشن اور ریگولیشن۔ انو ریو نیوٹر 16:235-56۔ 13. وائٹ، ڈی۔ (2007)۔ دی فزیولوجی اینڈ بائیو کیمسٹری آف پروکیریوٹس، تیسرا ایڈیشن۔ آکسفورڈ یونیورسٹی پریس، نیویارک۔ 14. شوئیزر، ایچ۔ (2011)۔ ہومیوسٹاسس۔ لیکچر۔ 7 مارچ 2011۔ یہ بھی دیکھیں ٹرانس میمبرین پروٹین پروٹین کی فہرست انٹیگرل میمبرین پروٹین بیکٹیریل پروٹین