Epithelial sodium channel
ایپیٹیلیل سوڈیم چینل (ای این اے سی)، (جسے امیلورائڈ حساس سوڈیم چینل بھی کہا جاتا ہے) ایک جھلی سے جڑا ہوا آئن چینل ہے جو منتخب طور پر سوڈیم آئنوں () کے لیے پارगम्य ہے۔ یہ ایک ہیٹروٹریمر کے طور پر جمع کیا جاتا ہے جو تین یکساں ذیلی اکائیوں α یا δ، β، اور γ پر مشتمل ہوتا ہے، یہ ذیلی اکائیاں چار جینوں کے ذریعے انکوڈ کی جاتی ہیں: SCNN1A، SCNN1B، SCNN1G، اور SCNN1D۔ ای این اے سی بنیادی طور پر گردے کے نیفرون کی جمع کرنے والی نالیوں پر سوڈیم آئنوں کے دوبارہ جذب کرنے میں شامل ہے۔ ایسی بیماریوں میں ملوث ہونے کے علاوہ جہاں ایپیٹیلیل جھلی میں سیال کا توازن خراب ہوتا ہے، بشمول پلمونری ایڈیما، سسٹک فائبروسس، سی او پی ڈی اور کووڈ-19، انسانی نمک کے ذائقہ کے رسیپٹر کے طور پر ای این اے سی فنکشن کی پروٹولائزڈ شکلیں۔ بہت سے تنگ اپیتھیلیا کی اوپری جھلیوں میں سوڈیم چینل ہوتے ہیں جن کی خصوصیت بنیادی طور پر ڈائیورٹک بلاکر امیلورائڈ کے لیے ان کی اعلی وابستگی ہوتی ہے۔ یہ چینلز جسم کے نمک اور پانی کے ہومیوسٹاسس کی دیکھ بھال کے لیے ضروری فعال سوڈیم ریبسورپشن کے پہلے مرحلے میں ثالثی کرتے ہیں۔ ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں میں، چینل گردے، بڑی آنت، پھیپھڑوں اور پسینے کے غدود میں سوڈیم کے دوبارہ جذب ہونے کو کنٹرول کرتے ہیں۔ وہ ذائقہ کے ادراک میں بھی کردار ادا کرتے ہیں۔ ایپیٹیلیل سوڈیم چینلز ساختی طور پر اور ممکنہ طور پر ارتقائی طور پر پی 2 ایکس پیورینوریسیپٹرز، درد کے رسیپٹرز سے متعلق ہوتے ہیں جو اے ٹی پی کا پتہ لگانے پر متحرک ہوتے ہیں۔ مقام اور فنکشن ای این اے سی پولرائزڈ ایپیٹیلیل خلیوں کی اپیکل جھلی میں واقع ہے خاص طور پر گردے (بنیادی طور پر جمع کرنے والی نالی میں)، پھیپھڑوں، جلد، مرد اور عورت کے تولیدی راستوں اور بڑی آنت میں۔ ایپیٹیلیل سوڈیم چینلز دور دراز نیفرون، تنفس اور تولیدی راستوں اور ایکسوکرائن غدود میں ایپیٹیلیا کی اپیکل جھلی میں Na + دوبارہ جذب کرنے میں سہولت فراہم کرتے ہیں۔ چونکہ Na + آئن کا ارتکاز ماورائے سیلولر سیال کے اوسمولاریٹی کا ایک اہم تعین کنندہ ہے، Na + کے ارتکاز میں تبدیلیاں سیالوں کی نقل و حرکت کو متاثر کرتی ہیں اور اس کے نتیجے میں سیال کا حجم اور بلڈ پریشر۔ بڑی آنت اور گردے میں ای این اے سی کی سرگرمی منرلکورٹیکوئڈ ایلڈوسٹیرون کے ذریعے ماڈیول کی جاتی ہے۔ اسے ٹرائی ایمٹیرین یا امیلورائڈ کے ذریعے بلاک کیا جا سکتا ہے، جو طبی طور پر پیشاب کش کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ گردے میں، یہ ایٹریل نیٹریوریٹک پیپٹائڈ کے ذریعہ روکا جاتا ہے، جس کی وجہ سے نیٹریوریسس اور ڈائوریسس ہوتا ہے۔ دماغ میں ایپیٹیلیل Na + چینلز (ENACs) بلڈ پریشر کے ضابطے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ واسوپریسن (وی پی) نیوران قلبی ہومیوسٹاسس کو برقرار رکھنے کے لیے نیورو اینڈوکرائن اور خود مختار ردعمل کو مربوط کرنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ زیادہ غذائی نمک کی مقدار ای این اے سی کے اظہار اور سرگرمی میں اضافے کا سبب بنتی ہے جس کے نتیجے میں وی پی نیوران کی مستحکم حالت میں انحطاط ہوتا ہے۔ یہ ان طریقہ کار میں سے ایک ہے جس کی بنیاد پر غذائی نمک کی مقدار ای این اے سی سرگرمی کے ذریعے وی پی نیوران کی سرگرمی کو کس طرح متاثر کرتی ہے۔ دماغ میں ای این اے سی چینل غذائی سوڈیم کے بلڈ پریشر کے ردعمل میں شامل ہوتے ہیں۔ ہائی ریزولوشن امیونو فلوریسنس اسٹڈیز سے پتہ چلتا ہے کہ سانس کی نالی اور خواتین کی تولیدی نالی میں، ای این اے سی سیلیا کی پوری لمبائی کے ساتھ واقع ہے جو ملٹی سیلیئٹڈ خلیوں کی سطح کا احاطہ کرتا ہے۔ لہذا، متحرک سیلیا کے ساتھ ان اپیتھیلیا میں، ای این اے سی پیریسیلیری سیال کی اوسمولاریٹی کے ریگولیٹر کے طور پر کام کرتا ہے، اور اس کا کام سیلیا کی حرکت پذیری کے لیے ضروری گہرائی میں سیال کے حجم کو برقرار رکھنے کے لیے ضروری ہے۔ سانس کی نالی میں یہ حرکت میوکوسل سطح کو صاف کرنے کے لیے ضروری ہے، اور خواتین کی تولیدی نالی میں، سیلیا کی حرکت oocytes کی حرکت کے لیے ضروری ہے۔ ای این اے سی کے برعکس، سی ایف ٹی آر جو کلورائد آئن کی نقل و حمل کو منظم کرتا ہے، سیلیا پر نہیں پایا جاتا ہے۔ یہ نتائج پچھلے مفروضے سے متصادم ہیں کہ ای این اے سی کو سی ایف ٹی آر کے ساتھ براہ راست تعامل کے ذریعے کم کیا جاتا ہے۔ سسٹک فائبروسس (سی ایف) کے مریضوں میں، سی ایف ٹی آر ای این اے سی کو کم نہیں کر سکتا، جس کی وجہ سے پھیپھڑوں میں ہائپر جذب اور بار بار پھیپھڑوں کے انفیکشن ہوتے ہیں۔ یہ تجویز کیا گیا ہے کہ یہ لگینڈ گیٹڈ آئن چینل ہو سکتا ہے۔ جلد کی ایپیڈرمل تہوں میں، ای این اے سی کا اظہار کیریٹنوسائٹس، سیبیسیس غدود، اور ہموار پٹھوں کے خلیوں میں ہوتا ہے۔ ان خلیوں میں ای این اے سی زیادہ تر سائٹوپلازم میں واقع ہوتا ہے۔ ایکرین پسینے کے غدود میں، ای این اے سی بنیادی طور پر پسینے کی نالیوں کے لومین کا سامنا کرنے والی اپیکل جھلی میں واقع ہوتا ہے۔ ان نالیوں میں ای این اے سی کا اہم کام Na + آئنوں کا دوبارہ جذب کرنا ہے جو پسینے میں خارج ہوتے ہیں۔ ای این اے سی اتپریورتن والے مریضوں میں جو نظامی سیڈو ہایپوالڈوسٹیرونزم ٹائپ I کا سبب بنتے ہیں، مریض خاص طور پر گرم آب و ہوا میں Na + آئنوں کی کافی مقدار کھو سکتے ہیں۔ ای این اے سی ذائقہ کے رسیپٹرز میں بھی پایا جاتا ہے، جہاں یہ نمکیات کے ادراک میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ چوہوں میں، عملی طور پر نمک کا پورا ذائقہ ای این اے سی کے ذریعے لیا جاتا ہے، جبکہ ایسا لگتا ہے کہ یہ انسانوں میں کم اہم کردار ادا کرتا ہے: تقریبا 20 فیصد کو ایپیٹیلیل سوڈیم چینل سے پہچانا جا سکتا ہے۔ ای این اے سی کے پروٹولائزڈ متغیرات انسانی نمک کے ذائقہ کے رسیپٹرز کے طور پر بھی کام کرتے ہیں۔ اس کردار کی تصدیق سب سے پہلے انسانی حسی مطالعات کا استعمال کرتے ہوئے ٹیبل سالٹ، سوڈیم کلورائڈ (این اے سی ایل) کے نمکین ذائقہ کے ادراک پر 4-پروپیلفینیل 2-فیوریٹ کے اثر کا اندازہ کرنے کے لیے کی گئی تھی۔ 4-پروپیلفینائل 2-فورویٹ ایک ایسا مرکب ہے جو پروٹولائزڈ ای این اے سی کو چالو کرنے کے لیے دریافت کیا گیا تھا۔ آئن سلیکٹیویٹی اسٹڈیز سے پتہ چلتا ہے کہ ای این اے سی چینل اور آئنوں کے لیے پارगम्य ہے، لیکن آئنوں کے لیے بہت کم پارگمیتا ہے۔ نقل و حمل کا رد عمل چینلز کے لیے عمومی نقل و حمل کا رد عمل یہ ہے: (باہر) → (میں) ڈیجینرینز کے لیے یہ ہے: کیشن (باہر) → کیشن (میں) ساخت ENAC تین مختلف ذیلی اکائیوں پر مشتمل ہے: α، β، γ۔ تینوں ذیلی اکائیاں جھلی پر فعال چینلز کی جھلی اسمبلی تک نقل و حمل کے لیے ضروری ہیں۔ ہر ای این اے سی ذیلی اکائی کے سی-ٹرمینس میں ایک پی پی ایکس وائی موٹف ہوتا ہے جسے جب β-یا γ-ENAC ذیلی اکائی میں تبدیل یا حذف کیا جاتا ہے تو یہ لڈل سنڈروم کا باعث بنتا ہے، جو ہائی بلڈ پریشر کی ایک انسانی آٹوسومل غالب شکل ہے۔ ای این اے سی کا کریو ای ایم ڈھانچہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ چینل ایک ہیٹروٹریمیرک پروٹین ہے جیسے ایسڈ سینسنگ آئن چینل 1 (اے ایس آئی سی 1)، جس کا تعلق ایک ہی خاندان سے ہے۔ ہر ذیلی اکائی دو ٹرانس میمبرین ہیلیکس اور ایک ایکسٹرا سیلولر لوپ پر مشتمل ہوتی ہے۔ تینوں پولی پیپٹائڈز کے امینو اور کاربوکسی ٹرمینی سائٹوسول میں واقع ہیں۔ اے ایس آئی سی 1 کی کرسٹل ساخت اور سائٹ سے چلنے والے میوٹیجینیسیس کے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ ای این اے سی کا ایک مرکزی آئن چینل ہے جو تین ذیلی اکائیوں کے درمیان مرکزی ہم آہنگی کے محور کے ساتھ واقع ہے۔ ساخت کے لحاظ سے، اس خاندان سے تعلق رکھنے والے پروٹین تقریبا 510 سے 920 امینو ایسڈ کے باقیات پر مشتمل ہوتے ہیں۔ وہ ایک انٹرا سیلولر این-ٹرمینس خطے سے بنے ہوتے ہیں جس کے بعد ایک ٹرانس میمبرین ڈومین، ایک بڑا ایکسٹرا سیلولر لوپ، دوسرا ٹرانس میمبرین طبقہ، اور ایک سی-ٹرمینل انٹرا سیلولر دم ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ ایک چوتھا، نام نہاد δ-ذیلی یونٹ ہے، جو α-ذیلی یونٹ کے ساتھ کافی ترتیب کی مماثلت رکھتا ہے اور β-اور γ-ذیلی یونٹس کے ساتھ مل کر ایک فعال آئن چینل تشکیل دے سکتا ہے۔ اس طرح کے δ -، β -، γ-ENAC پینکریاز، خصیوں، پھیپھڑوں اور اعضاء میں ظاہر ہوتے ہیں۔ ان کا کام ابھی تک نامعلوم ہے۔ ایپیٹیلیل چینل (ای این اے سی) خاندان کے اراکین چار ذیلی خاندانوں میں آتے ہیں، جنہیں الفا، بیٹا، گاما اور ڈیلٹا کہا جاتا ہے۔ پروٹین ایک ہی ظاہری ٹوپولوجی کی نمائش کرتے ہیں، ہر ایک میں دو ٹرانس میمبرین (ٹی ایم) پھیلے ہوئے حصے (ٹی ایم ایس) ہوتے ہیں، جو ایک بڑے ایکسٹرا سیلولر لوپ سے الگ ہوتے ہیں۔ آج تک زیر مطالعہ زیادہ تر ای این اے سی پروٹینوں میں، ایکسٹرا سیلولر ڈومینز انتہائی محفوظ ہیں اور ان میں متعدد سسٹین کے باقیات ہوتے ہیں، جن میں سی-ٹرمینل ایمفیپیتھک ٹی ایم کے علاقے ہوتے ہیں، جو اولیگومیرک چینل پروٹین کمپلیکس کے ہائیڈروفیلک سوراخوں کی تشکیل میں معاون ہوتے ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اچھی طرح سے محفوظ ایکسٹرا سیلولر ڈومین چینلز کی سرگرمیوں کو کنٹرول کرنے کے لیے ریسیپٹرز کے طور پر کام کرتے ہیں۔ ایپیٹیلیل خلیوں سے ریڑھ کی ہڈی والے ای این اے سی پروٹین فائیلوجنیٹک درخت پر مضبوطی سے ایک دوسرے کے ساتھ جمع ہوتے ہیں۔ دماغ میں وولٹیج سے غیر حساس ای این اے سی ہومولوگ بھی پائے جاتے ہیں۔ بہت سے ترتیب شدہ سی۔ ایلیگنس پروٹین، جن میں کیڑا ڈیجینرین بھی شامل ہیں، کا تعلق ریڑھ کی ہڈی والے پروٹین کے ساتھ ساتھ ایک دوسرے سے بھی ہے۔ ورٹیبریٹ ای این اے سی پروٹین سینورابڈائٹس ایلیگنس کے ڈیجینرینز سے ملتے جلتے ہیں: ڈیگ-1، ڈیل-1، میک-4، میک-10 اور انک-8۔ ان پروٹینوں کو نیورونل انحطاط کا سبب بننے کے لیے تبدیل کیا جا سکتا ہے، اور ان کے بارے میں یہ بھی خیال کیا جاتا ہے کہ وہ سوڈیم چینلز بناتے ہیں۔ اپیتھیلیل سوڈیم () چینل (ای این اے سی) خاندان کا تعلق ای این اے سی/پی 2 ایکس سپر فیملی سے ہے۔ ای این اے سی اور پی 2 ایکس رسیپٹرز میں اسی طرح کے 3-ڈی ڈھانچے ہوتے ہیں اور وہ یکساں ہوتے ہیں۔ جین ENAC کی تین ذیلی اکائیوں کو انکوڈنگ کرنے والے تین جینوں کا ایکسون-انٹرن فن تعمیر ان کی ترتیبات کے انحراف کے باوجود انتہائی محفوظ رہا ہے۔ ایس سی این این 1 اے، ایس سی این 1 بی، ایس سی این 1 جی، ایس سی این 1 ڈی چار متعلقہ امیلورائڈ حساس سوڈیم چینلز ہیں: اے سی سی این 1، اے سی سی این 2، اے سی سی این 3، اے سی سی این 4 مستحکم ای این اے سی سیل لائن میملین سیل کلچرز میں ای این اے سی کا اظہار سائٹوٹوکسک ہے، جس کے نتیجے میں سوڈیم کا جذب، سیل سوجن اور سیل کی موت ہوتی ہے، جس سے ای این اے سی کا مطالعہ کرنے کے لیے مستحکم سیل لائنوں کی پیداوار پیچیدہ ہوتی ہے۔ کروموورٹ ٹیکنالوجی نے فلورجینک سگنلنگ تحقیقات اور فلو سائٹومیٹری کا استعمال کرتے ہوئے ایک مستحکم ای این اے سی سیل لائن کی تیاری کو فعال کیا تاکہ ای این اے سی کے فعال، مستحکم اور قابل عمل اظہار کے قابل نایاب کلون کو الگ کرنے کے لیے متعدد خلیوں کو اسکین کیا جا سکے۔ طبی اہمیت سی ایف ٹی آر کے ساتھ ای این اے سی تعامل سسٹک فائبروسس میں اہم پیتھو فزیولوجیکل مطابقت کا حامل ہے۔ سی ایف ٹی آر ایک ٹرانس میمبرین چینل ہے جو کلورائڈ کی نقل و حمل کا ذمہ دار ہے اور اس پروٹین میں نقائص سسٹک فائبروسس کا سبب بنتے ہیں، جزوی طور پر فعال سی ایف ٹی آر کی عدم موجودگی میں ای این اے سی چینل کے اپ ریگولیشن کے ذریعے۔ ہوا کی نالیوں میں، سی ایف ٹی آر کلورائد کے سراو کی اجازت دیتا ہے، اور سوڈیم آئن اور پانی غیر فعال طور پر پیروی کرتے ہیں۔ تاہم، فعال سی ایف ٹی آر کی عدم موجودگی میں، ای این اے سی چینل کو اپ ریگولیٹ کیا جاتا ہے، اور سوڈیم آئنوں کو دوبارہ جذب کرکے نمک اور پانی کے سراو کو مزید کم کرتا ہے۔ اس طرح، سسٹک فائبروسس میں سانس کی پیچیدگیاں نہ صرف کلورائد کے سراو کی کمی کی وجہ سے ہوتی ہیں بلکہ اس کے بجائے سوڈیم اور پانی کے دوبارہ جذب میں اضافے کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ اس کے نتیجے میں موٹی، پانی کی کمی والی میوکس جمع ہوتی ہے، جو سانس کی نالی میں جمع ہوتی ہے، گیس کے تبادلے میں مداخلت کرتی ہے اور بیکٹیریا کو جمع کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ اس کے باوجود، سی ایف ٹی آر کا اپ ریگولیشن ہائی ایکٹیویٹی ای این اے سی کے اثر کو درست نہیں کرتا ہے۔ ممکنہ طور پر پھیپھڑوں کے ایپیٹیلیل ٹشو میں فنکشنل آئن ہومیوسٹاسس کو برقرار رکھنے کے لیے دیگر تعامل کرنے والے پروٹین ضروری ہیں، جیسے پوٹاشیم چینلز، ایکواپورینز یا Na/K-ATPase۔ پسینے کے غدود میں، سی ایف ٹی آر پسینے کی نالی میں کلورائد کے دوبارہ جذب ہونے کا ذمہ دار ہوتا ہے۔ سوڈیم آئن کلورائڈ کے بہاؤ کی وجہ سے الیکٹرو کیمیکل میلان کے نتیجے میں ای این اے سی کے ذریعے غیر فعال طور پر پیروی کرتے ہیں۔ اس سے نمک اور پانی کا نقصان کم ہوتا ہے۔ سسٹک فائبروسس میں کلورائد کے بہاؤ کی عدم موجودگی میں، سوڈیم آئن ای این اے سی کے ذریعے نہیں بہتے، جس کی وجہ سے نمک اور پانی کا زیادہ نقصان ہوتا ہے۔ (یہ ای این اے سی چینل کے اپ ریگولیشن کے باوجود درست ہے، کیونکہ پسینے کی نالیوں میں بہاؤ سی ایف ٹی آر کے ذریعے کلورائڈ کے بہاؤ کے ذریعے قائم الیکٹرو کیمیکل میلان کے ذریعے محدود ہوتا ہے۔) اس طرح، مریضوں کی جلد کا ذائقہ نمکین ہوتا ہے، اور یہ عام طور پر ماضی اور آج دونوں جدید برقی ٹیسٹوں کے ذریعے اس بیماری کی تشخیص میں مدد کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ β اور γ ذیلی اکائیوں میں فنکشن اتپریورتن کا فائدہ لڈل سنڈروم سے وابستہ ہے۔ امیلورائڈ اور ٹرائی ایمٹیرین پوٹاشیم سے بچنے والے ڈائیورٹکس ہیں جو ایپیٹیلیل سوڈیم چینل بلاکرز کے طور پر کام کرتے ہیں۔ حوالہ جات بیرونی روابط الیکٹرو فزیولوجی انٹیگرل جھلی پروٹین سوڈیم چینلز