Importin
امپورٹن کیریوفین کی ایک قسم ہے جو پروٹین کے مالیکیولز کو سیل کے سائٹوپلازم سے نیوکلئس تک پہنچاتی ہے۔ یہ مخصوص شناخت کے سلسلے کو پابند کرکے ایسا کرتا ہے، جسے نیوکلیئر لوکلائزیشن سیکوینس (این ایل ایس) کہا جاتا ہے۔ امپورٹن کی دو ذیلی اکائیاں ہیں، امپورٹن α اور امپورٹن β۔ درآمد شدہ-β خاندان کے اراکین کارگو کو خود باندھ اور منتقل کر سکتے ہیں، یا درآمد شدہ-α کے ساتھ ہیٹروڈائمر تشکیل دے سکتے ہیں۔ ہیٹروڈائمر کے حصے کے طور پر، امپورٹ ان-β سوراخ کمپلیکس کے ساتھ تعاملات میں ثالثی کرتا ہے، جبکہ امپورٹ ان-α کارگو پر نیوکلیئر لوکلائزیشن سگنل (این ایل ایس) کو باندھنے کے لیے اڈاپٹر پروٹین کے طور پر کام کرتا ہے۔ این ایل ایس-امپورٹن α-امپورٹن β ٹرائمر نیوکلئس کے اندر رن جی ٹی پی سے منسلک ہونے کے بعد الگ ہو جاتا ہے، جس میں دو امپورٹن پروٹین کو مزید استعمال کے لیے سائٹوپلازم میں ری سائیکل کیا جاتا ہے۔ ڈسکوری امپورٹائن یا تو امپورٹائن-α/β کے ہیٹروڈائمر کے طور پر یا امپورٹائن-β کے مونومر کے طور پر موجود ہو سکتا ہے۔ امپورٹ-α کو سب سے پہلے 1994 میں میکس ڈیلبرک سینٹر فار مالیکیولر میڈیسن میں مقیم اینو ہارٹ مین سمیت ایک گروپ نے الگ کیا تھا۔ جوہری پروٹین کی درآمد کے عمل کو پہلے کے جائزوں میں پہلے ہی نمایاں کیا جا چکا تھا، لیکن اس میں شامل کلیدی پروٹین کو اس وقت تک واضح نہیں کیا گیا تھا۔ ایک 60 کے ڈی اے سائٹوسولک پروٹین، جو نیوکلئس میں پروٹین کی درآمد کے لیے ضروری ہے، اور ایس آر پی 1 پی کی 44 فیصد ترتیب شناخت کے ساتھ، زینوپس انڈوں سے پاک کیا گیا تھا۔ اسے کلون کیا گیا، ترتیب دی گئی اور E.coli میں ظاہر کیا گیا اور سگنل پر منحصر نقل و حمل کو مکمل طور پر دوبارہ تشکیل دینے کے لیے، رن (TC4) کے ساتھ جوڑنا پڑا۔ مطالعہ میں دیگر اہم محرک عوامل بھی پائے گئے۔ امپورٹ-β، امپورٹ-α کے برعکس، خمیر میں کوئی براہ راست ہومولوگ نہیں ہے، لیکن اسے 90-95 kDa پروٹین کے طور پر پاک کیا گیا تھا اور کئی مختلف صورتوں میں امپورٹ-α کے ساتھ ہیٹروڈائمر بناتے ہوئے پایا گیا تھا۔ ان میں مائیکل ریکسچ کی سربراہی میں ایک مطالعہ اور ڈرک گورلیچ کے مزید مطالعے شامل تھے۔ ان گروپوں نے پایا کہ امپورٹ ان-α کو کام کرنے کے لیے ایک اور پروٹین، امپورٹ ان-β کی ضرورت ہوتی ہے، اور یہ کہ وہ مل کر نیوکلیئر لوکلائزیشن سگنلز (این ایل ایس) کے لیے ایک رسیپٹر بناتے ہیں، اس طرح نیوکلئس میں نقل و حمل کی اجازت دیتا ہے۔ 1994 اور 1995 میں ان ابتدائی دریافتوں کے بعد سے، بہت سے امپورٹن جین، جیسے کہ آئی پی او 4 اور آئی پی او 7، پائے گئے ہیں جو ان کی مختلف ساخت اور مقام کی وجہ سے قدرے مختلف کارگو پروٹین کی درآمد میں سہولت فراہم کرتے ہیں۔ ساخت امپورٹ-α امپورٹ-α اڈاپٹر پروٹین کا ایک بڑا تناسب کئی آرماڈیلو ریپیٹس (اے آر ایم) سے بنا ہوتا ہے جو مل کر ترتیب دیا جاتا ہے۔ یہ تکرار ایک مڑے ہوئے سائز کے ڈھانچے کو بنانے کے لیے ایک ساتھ اسٹیک کر سکتے ہیں، جو مخصوص کارگو پروٹین کے این ایل ایس کے پابند ہونے میں سہولت فراہم کرتا ہے۔ اہم این ایل ایس بائنڈنگ سائٹ این-ٹرمینس کی طرف پائی جاتی ہے، جس میں سی-ٹرمینس پر ایک معمولی سائٹ پائی جاتی ہے۔ اے آر ایم ڈھانچوں کے ساتھ ساتھ، امپورٹ-α میں 90 امینو ایسڈ این-ٹرمینل ریجن بھی ہوتا ہے، جو امپورٹ-β کے پابند ہونے کا ذمہ دار ہوتا ہے، جسے امپورٹ-β بائنڈنگ (آئی بی بی) ڈومین کہا جاتا ہے۔ یہ خود روک تھام کا مقام بھی ہے، اور ایک بار درآمد شدہ-α مرکزے تک پہنچنے کے بعد کارگو کی رہائی میں ملوث ہے۔ امپورٹن-β امپورٹن-β کیریوفینز کے بڑے سپر فیملی کی مخصوص ساخت ہے۔ ان کی ساخت کی بنیاد 18-20 ہیٹ موٹف کے ٹینڈم ریپیٹس ہیں۔ ان میں سے ہر ایک تکرار میں دو مخالف متوازی الفا ہیلیسیس ہوتے ہیں جو ایک موڑ سے جڑے ہوتے ہیں، جو پروٹین کی مجموعی ساخت بنانے کے لیے ایک ساتھ جڑے ہوتے ہیں۔ کارگو کو نیوکلئس میں منتقل کرنے کے لیے، امپورٹ ان-β کو نیوکلیئر پور کمپلیکس کے ساتھ منسلک ہونا چاہیے۔ یہ نیوکلیوپورن کے ساتھ ان کے مختلف ایف جی (فی-گلائی) نقشوں پر کمزور، عارضی بندھن بنا کر ایسا کرتا ہے۔ کرسٹلگرافک تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ یہ نقش اس کی سطح پر پائے جانے والے اتلی ہائیڈروفوبک جیبوں پر امپورٹ ان-β سے جڑے ہوتے ہیں۔ نیوکلیئر پروٹین امپورٹ سائیکل امپورٹ ان کا بنیادی کام نیوکلیئر پور کمپلیکس (این پی سی) کے ذریعے نیوکلیئر لوکلائزیشن سگنلز والے پروٹین کو نیوکلیئر میں منتقل کرنے میں ثالثی کرنا ہے، جسے نیوکلیئر پروٹین امپورٹ سائیکل کہا جاتا ہے۔ کارگو بائنڈنگ اس سائیکل کا پہلا مرحلہ کارگو کی بائنڈنگ ہے۔ امپورٹن اس فنکشن کو مونومیرک امپورٹن-β پروٹین کے طور پر انجام دے سکتا ہے، لیکن عام طور پر امپورٹن-α کی موجودگی کی ضرورت ہوتی ہے، جو کارگو پروٹین (این ایل ایس کے ساتھ تعاملات کے ذریعے) کے لیے اڈاپٹر کے طور پر کام کرتا ہے۔ این ایل ایس بنیادی امینو ایسڈ کا ایک سلسلہ ہے جو پروٹین کو نیوکلئس کے لیے مقرر کردہ کارگو کے طور پر ٹیگ کرتا ہے۔ ایک کارگو پروٹین ان میں سے ایک یا دو نقشوں پر مشتمل ہو سکتا ہے، جو درآمد-α پر بڑے اور/یا معمولی بائنڈنگ سائٹس سے جڑے ہوں گے۔ کارگو ٹرانسپورٹ ایک بار کارگو پروٹین کے پابند ہونے کے بعد، امپورٹ ان-β این پی سی کے ساتھ تعامل کرتا ہے، اور کمپلیکس سائٹوپلازم سے نیوکلئس میں پھیل جاتا ہے۔ پھیلاؤ کی شرح کا انحصار سائٹوپلازم میں موجود امپورٹ-α کے ارتکاز اور کارگو سے امپورٹ-α کے بائنڈنگ وابستگی دونوں پر ہوتا ہے۔ ایک بار نیوکلئس کے اندر داخل ہونے کے بعد، کمپلیکس راس فیملی جی ٹی پیز، رن-جی ٹی پی کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ یہ درآمد-β کی تشکیل کو تبدیل کرکے کمپلیکس کی علیحدگی کا باعث بنتا ہے۔ امپورٹ-β کو رن-جی ٹی پی کے پابند چھوڑ دیا گیا ہے، جو ری سائیکل کرنے کے لیے تیار ہے۔ کارگو ریلیز اب جب کہ درآمد شدہ-α/کارگو کمپلیکس درآمد شدہ-β سے پاک ہے، کارگو پروٹین کو مرکزے میں چھوڑا جا سکتا ہے۔ امپورٹ ان-α کے این-ٹرمینل امپورٹ ان-β-بائنڈنگ (آئی بی بی) ڈومین میں ایک آٹو ریگولیٹری ریجن ہوتا ہے جو این ایل ایس موٹف کی نقل کرتا ہے۔ امپورٹ ان-β کی رہائی اس خطے کو آزاد کرتی ہے اور اسے واپس لوپ کرنے اور بڑے این ایل ایس بائنڈنگ سائٹ پر کارگو پروٹین کے ساتھ بائنڈنگ کے لیے مقابلہ کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ مقابلہ پروٹین کی رہائی کا باعث بنتا ہے۔ کچھ معاملات میں، کارگو کو چھوڑنے میں مدد کے لیے Nup2 اور Nup50 جیسے مخصوص ریلیز عوامل کو بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ری سائیکلنگ آخر میں، سائٹوپلازم کی طرف لوٹنے کے لیے، امپورٹ ان-α کو رن-جی ٹی پی/سی اے ایس (نیوکلیئر ایکسپورٹ فیکٹر) کمپلیکس کے ساتھ منسلک ہونا چاہیے جو نیوکلئس سے اس کے اخراج کو آسان بناتا ہے۔ سی اے ایس (سیلولر اپوپٹوسس حساسیت پروٹین) کیریوفیرنز کے امپورٹ ان-β سپر فیملی کا حصہ ہے اور اسے نیوکلیئر ایکسپورٹ فیکٹر کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔ امپورٹن-β سائٹوپلازم میں واپس آتا ہے، جو اب بھی رن-جی ٹی پی سے جڑا ہوتا ہے۔ ایک بار سائٹوپلازم میں داخل ہونے کے بعد، رن-جی ٹی پی کو رن جی اے پی کے ذریعے ہائیڈرولائز کیا جاتا ہے، جس سے رن-جی ڈی پی بنتا ہے، اور مزید سرگرمی کے لیے دونوں درآمدات کو جاری کیا جاتا ہے۔ یہ جی ٹی پی کا یہ ہائیڈرولائسیس ہے جو مجموعی طور پر سائیکل کے لیے توانائی فراہم کرتا ہے۔ نیوکلئس میں، ایک جی ای ایف رن کو جی ٹی پی مالیکیول کے ساتھ چارج کرے گا، جسے پھر سائٹوپلازم میں جی اے پی کے ذریعے ہائیڈرولائز کیا جاتا ہے، جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے۔ یہ رن کی یہ سرگرمی ہے جو پروٹین کی یک طرفہ نقل و حمل کی اجازت دیتی ہے۔ بیماری کی کئی حالتیں اور بیماریاں ہیں جو امپورٹ ان-α اور امپورٹ ان-β کے اظہار میں تغیرات یا تبدیلیوں سے وابستہ ہیں۔ امپورٹن گیمیٹوجینیسیس اور ایمبریوجینیسیس کے عمل کے دوران اہم ریگولیٹری پروٹین ہوتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، امپورٹ-α کے اظہار کے نمونوں میں خلل ڈروسفیلا میلانوگاسٹر میں زرخیزی کے نقائص کا سبب بنتا ہے۔ ایسے مطالعات بھی ہوئے ہیں جو تبدیل شدہ امپورٹ ان-α کو کینسر کے کچھ معاملات سے جوڑتے ہیں۔ چھاتی کے کینسر کے مطالعے میں امپورٹ ان-α کی ایک چھوٹی شکل کو شامل کیا گیا ہے جس میں این ایل ایس بائنڈنگ ڈومین غائب ہے۔ اس کے علاوہ، امپورٹ-α کو ٹیومر دبانے والے جین، بی آر سی اے 1 (چھاتی کے کینسر کی قسم 1 حساسیت پروٹین) کو نیوکلئس میں منتقل کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ امپورٹ-α کے حد سے زیادہ اظہار کو بعض میلانوما مریضوں میں پائے جانے والے بقا کی ناقص شرح سے بھی جوڑا گیا ہے۔ امپورٹ کی سرگرمی کچھ وائرل پیتھولوجیز سے بھی وابستہ ہے۔ مثال کے طور پر، ایبولا وائرس کے انفیکشن کے راستے میں، ایک اہم قدم پی وائی-ایس ٹی اے ٹی 1 کی جوہری درآمد کو روکنا ہے۔ یہ سائٹوپلازم میں امپورٹ-α کو الگ کرنے والے وائرس کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ یہ اب این ایل ایس پر اپنے کارگو کو باندھ نہیں سکتا۔ نتیجے کے طور پر، امپورٹن کام نہیں کر سکتا اور کارگو پروٹین سائٹوپلازم میں رہتا ہے۔ کارگو کی اقسام بہت سے مختلف کارگو پروٹین کو امپورٹ کے ذریعے نیوکلئس میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ اکثر، مختلف پروٹینوں کو منتقل کرنے کے لیے α اور β کے مختلف امتزاج کی ضرورت ہوگی۔ مختلف کارگو کی کچھ مثالیں ذیل میں درج ہیں۔ انسانی امپورٹ جین اگرچہ امپورٹ-α اور امپورٹ-β مجموعی طور پر امپورٹ کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں، لیکن وہ دراصل پروٹین کے بڑے خاندانوں کی نمائندگی کرتے ہیں جو ایک جیسی ساخت اور فنکشن کا اشتراک کرتے ہیں۔ α اور β دونوں کے لیے مختلف مختلف جینوں کی نشاندہی کی گئی ہے، جن میں سے کچھ ذیل میں درج ہیں۔ نوٹ کریں کہ اکثر کیریوفین اور امپورٹ کو ایک دوسرے کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے۔ درآمد: آئی پی او 4، آئی پی او 5، آئی پی او 7، آئی پی او 8، آئی پی او 9، آئی پی او 11، آئی پی او 13 کیریوفین-α: کے پی این اے 1، کے پی این اے 2، کے پی این اے 3، کے پی این اے 4، کے پی این اے 5، کے پی این اے 6 کیریوفین-β: کے پی این بی 1 یہ بھی دیکھیں کیریوفین نیوکلیئر لوکلائزیشن سیکوینس نیوکلیئر پور کمپلیکس نیوکلیئر ٹرانسپورٹ رن (جین) حوالہ جات بیرونی روابط پروٹین خاندان ٹرانسپورٹ پروٹین