Motor protein
موٹر پروٹین سالماتی موٹروں کی ایک کلاس ہے جو خلیوں کے سائٹوپلازم کے ساتھ حرکت کر سکتی ہے۔ وہ اے ٹی پی کے ہائیڈرولیسس کے ذریعے کیمیائی توانائی کو مکینیکل کام میں تبدیل کرتے ہیں۔ تاہم، فلیگیلر گردش پروٹون پمپ سے چلتی ہے۔ سیلولر افعال موٹر پروٹین سائٹوپلازم میں پروٹین اور ویسیکلز کی سب سے زیادہ فعال نقل و حمل کے پیچھے محرک قوت ہیں۔ کینیسن اور سائٹوپلاسمک ڈائنین انٹرا سیلولر ٹرانسپورٹ جیسے کہ ایکسونل ٹرانسپورٹ اور اسپنڈل اپریٹس کی تشکیل اور مائٹوسس اور مییوسس کے دوران کروموسوم کی علیحدگی میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ ایکسونمل ڈائنین، جو سیلیا اور فلیجیلا میں پایا جاتا ہے، خلیوں کی حرکت پذیری کے لیے اہم ہے، مثال کے طور پر سپرمیٹوزوا میں، اور سیال کی نقل و حمل، مثال کے طور پر ٹریکیا میں۔ پٹھوں کا پروٹین مایوسین "موٹرز" جانوروں میں پٹھوں کے ریشوں کا سکڑنا ہے۔ موٹر پروٹین نقائص سے وابستہ بیماریاں خلیوں میں موٹر پروٹین کی اہمیت اس وقت واضح ہو جاتی ہے جب وہ اپنے کام کو پورا کرنے میں ناکام ہو جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کینیسن کی کمی کو چارکوٹ میری ٹوتھ بیماری اور گردے کی کچھ بیماریوں کی وجہ کے طور پر شناخت کیا گیا ہے۔ ڈائنین کی کمی سانس کی نالی کے دائمی انفیکشن کا باعث بن سکتی ہے کیونکہ سیلیا ڈائنین کے بغیر کام کرنے میں ناکام رہتی ہے۔ متعدد مایوسین کی کمی کا تعلق بیماری کی حالتوں اور جینیاتی سنڈروم سے ہے۔ چونکہ مایوسین II پٹھوں کے سکڑنے کے لیے ضروری ہے، اس لیے پٹھوں کے مایوسین میں نقائص ممکنہ طور پر مایوپیتھی کا سبب بنتے ہیں۔ سماعت کے عمل میں میوسن ضروری ہے کیونکہ اس کا کردار سٹیریوسیلیا کی نشوونما میں ہے لہذا میوسن پروٹین کی ساخت میں نقائص اشر سنڈروم اور غیر سنڈرومک بہرے پن کا باعث بن سکتے ہیں۔ سائٹوسکیلیٹل موٹر پروٹین حرکت کے لیے سائٹوسکیلیٹن کا استعمال کرنے والے موٹر پروٹین اپنے سبسٹریٹ کی بنیاد پر دو زمروں میں آتے ہیں: مائکرو فلامینٹس یا مائکرو ٹیوبلز۔ ایکٹین موٹرز جیسے میوسین ایکٹین کے ساتھ تعامل کے ذریعے مائیکرو فلیمینٹس کے ساتھ حرکت کرتے ہیں، اور مائیکرو ٹیوبل موٹرز جیسے ڈائنین اور کینیسن ٹیوبلین کے ساتھ تعامل کے ذریعے مائیکرو ٹیوبلز کے ساتھ حرکت کرتے ہیں۔ مائکرو ٹیوبل موٹروں کی دو بنیادی قسمیں ہیں: پلس اینڈ موٹرز اور مائنس اینڈ موٹرز، اس سمت پر منحصر ہے جس میں وہ سیل کے اندر مائکرو ٹیوبل کیبلز کے ساتھ "چلتے ہیں"۔ ایکٹین موٹرز میوسین میوسین ایکٹین موٹر پروٹین کا ایک سپر فیملی ہے جو کیمیائی توانائی کو اے ٹی پی کی شکل میں مکینیکل توانائی میں تبدیل کرتا ہے، اس طرح قوت اور حرکت پیدا ہوتی ہے۔ پہلا شناخت شدہ مایوسین، مایوسین II، پٹھوں کے سکڑنے کے لیے ذمہ دار ہے۔ میوسین II ایک لمبا پروٹین ہے جو موٹر ہیڈز اور دو ہلکی زنجیروں والی دو بھاری زنجیروں سے بنتا ہے۔ ہر مایوسین کے سر میں ایکٹین اور اے ٹی پی بائنڈنگ سائٹ ہوتی ہے۔ مایوسین کے سر اے ٹی پی کو باندھتے اور ہائیڈرولائز کرتے ہیں، جو ایکٹین تنت کے پلس اینڈ کی طرف چلنے کی توانائی فراہم کرتا ہے۔ خلیے کی تقسیم کے عمل میں میوسن II بھی اہم ہے۔ مثال کے طور پر، غیر پٹھوں والے مایوسین II دو قطبی موٹے تنت سائٹوکینیسس کے دوران خلیے کو دو بیٹی خلیوں میں تقسیم کرنے کے لیے درکار سکڑنے کی قوت فراہم کرتے ہیں۔ مایوسین II کے علاوہ، بہت سی دیگر مایوسین اقسام غیر پٹھوں کے خلیوں کی مختلف قسم کی نقل و حرکت کے لیے ذمہ دار ہیں۔ مثال کے طور پر، مایوسین خلیے کے اندر کی تنظیم اور خلیے کی سطح پر ایکٹین سے بھرپور ڈھانچوں کے پھیلنے میں شامل ہوتا ہے۔ مایوسین V پھپھوندی اور آرگنیل کی نقل و حمل میں شامل ہے۔ میوسن الیون سائٹوپلاسمک اسٹریمنگ میں شامل ہے، جس میں سیل میں مائیکرو فلامینٹ نیٹ ورکس کے ساتھ حرکت آرگنیلز اور سائٹوپلازم کو ایک خاص سمت میں بہنے کی اجازت دیتی ہے۔ مایوسین کی اٹھارہ مختلف کلاسیں جانی جاتی ہیں۔ مایوسین موٹروں کی جینومک نمائندگی: پھپھوندی (خمیر): 5 پودے (عربی ڈوپسس): 17 کیڑے مکوڑے (ڈروسفیلا): 13 ممالیہ (انسان): 40 کروماڈوریا (نیماٹوڈ سی ایلیگنس): 15 مائیکرو ٹیوبل موٹرز کینیسین متعلقہ موٹر پروٹین کا ایک سپر فیملی ہے جو اینٹروگریڈ حرکت میں مائیکرو ٹیوبل ٹریک کا استعمال کرتے ہیں۔ وہ خلیوں کی تقسیم کے دوران مائٹوٹک اور مییوٹک کروموسوم کی علیحدگی میں سپنڈل کی تشکیل کے لیے اہم ہیں اور یوکرائیوٹک خلیوں کے اندر مائٹوکونڈریا، گولگی باڈیز اور ویسیکلز کو بند کرنے کے لیے بھی ذمہ دار ہیں۔ کینیسن میں فی فعال موٹر دو بھاری زنجیروں اور دو ہلکی زنجیروں والی ہوتی ہیں۔ بھاری زنجیروں میں دو گلوبولر ہیڈ موٹر ڈومینز اے ٹی پی ہائیڈرولیسس کی کیمیائی توانائی کو میکانی کام میں مائیکرو ٹیوبلز کے ساتھ منتقل کرنے کے لیے تبدیل کر سکتے ہیں۔ کنسین کی قسم کے لحاظ سے کارگو کو جس سمت منتقل کیا جاتا ہے وہ پلس اینڈ یا مائنس اینڈ کی طرف ہو سکتا ہے۔ عام طور پر، این-ٹرمینل موٹر ڈومینز والے کینیسین اپنے کارگو کو سیل کے دائرے میں واقع مائکرو ٹیوبلز کے پلس سروں کی طرف منتقل کرتے ہیں، جبکہ سی-ٹرمینل موٹر ڈومینز والے کینیسین کارگو کو نیوکلئس پر واقع مائکرو ٹیوبلز کے مائنس سروں کی طرف منتقل کرتے ہیں۔ چودہ الگ الگ کینیسین خاندانوں کے بارے میں معلوم ہے، جن میں کچھ اضافی کینیسین جیسے پروٹین ہیں جن کی ان خاندانوں میں درجہ بندی نہیں کی جا سکتی۔ کینیسین موٹروں کی جینومک نمائندگی: پھپھوندی (خمیر): 6 پودے (عربی ڈوپسس تھالیانا): 61 کیڑے مکوڑے (ڈروسفیلا میلانوگاسٹر): 25 ممالیہ (انسان): 45 ڈائنین ڈائنین مائکرو ٹیوبل موٹرز ہیں جو ریٹرگریڈ سلائڈنگ حرکت کے قابل ہیں۔ ڈائنین کمپلیکس کینیسن اور میوسن موٹروں سے بہت بڑے اور زیادہ پیچیدہ ہوتے ہیں۔ ڈائنین دو یا تین بھاری زنجیروں اور متعلقہ ہلکی زنجیروں کی ایک بڑی اور متغیر تعداد پر مشتمل ہوتے ہیں۔ ڈائنین مائکرو ٹیوبلز کے مائنس سرے کی طرف انٹرا سیلولر ٹرانسپورٹ چلاتے ہیں جو نیوکلئس کے قریب مائکرو ٹیوبل آرگنائزنگ سینٹر میں واقع ہے۔ ڈائنین خاندان کی دو بڑی شاخیں ہیں۔ ایکسونمل ڈائنین مائکرو ٹیوبلز کی تیز رفتار اور موثر سلائڈنگ حرکات کے ذریعے سیلیا اور فلیجیلا کی دھڑکن کو آسان بناتے ہیں۔ ایک اور شاخ سائٹوپلاسمک ڈائنین ہے جو انٹرا سیلولر کارگوس کی نقل و حمل کو آسان بناتی ہے۔ ایکسونمل ڈائن کی 15 اقسام کے مقابلے میں، صرف دو سائٹوپلاسمک شکلیں معلوم ہیں۔ ڈائنین موٹروں کی جینومک نمائندگی: پھپھوندی (خمیر): 1 پودے (عربی ڈوپسس تھالیانا): 0 کیڑے مکوڑے (ڈروسفیلا میلانوگاسٹر): 13 ممالیہ (انسان): 14-15 پودوں کے لیے مخصوص موٹرز جانوروں، پھپھوندی اور غیر ویسکولر پودوں کے برعکس، پھولوں کے پودوں کے خلیوں میں ڈائنین موٹروں کی کمی ہوتی ہے۔ تاہم، ان میں مختلف کینیسین کی ایک بڑی تعداد ہوتی ہے۔ ان میں سے بہت سے پودوں کے مخصوص کینیسن گروپ پلانٹ سیل مائٹوسس کے دوران افعال کے لیے مخصوص ہیں۔ پودوں کے خلیات جانوروں کے خلیات سے اس لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں کہ ان میں خلیے کی دیوار ہوتی ہے۔ مائٹوسس کے دوران، نئی خلیے کی دیوار خلیے کے مرکز میں شروع ہونے والی خلیے کی پلیٹ کی تشکیل سے بنتی ہے۔ اس عمل کو فراگموپلاسٹ کے ذریعے سہولت فراہم کی جاتی ہے، جو ایک مائیکرو ٹیوبل صف ہے جو پلانٹ سیل مائٹوسس کے لیے منفرد ہے۔ سیل پلیٹ کی تعمیر اور بالآخر نئی سیل وال کے لیے کینیسین جیسے موٹر پروٹین کی ضرورت ہوتی ہے۔ پودوں کے خلیوں کی تقسیم کے لیے ضروری ایک اور موٹر پروٹین کینیسن نما کالموڈولین بائنڈنگ پروٹین (کے سی بی پی) ہے، جو پودوں اور پارٹ کینیسن اور پارٹ میوسن کے لیے منفرد ہے۔ دیگر سالماتی موٹروں کے علاوہ اوپر موٹر پروٹین کے علاوہ، بہت سی اور اقسام کے پروٹین ہوتے ہیں جو خلیے میں قوتیں اور ٹارک پیدا کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔ ان میں سے بہت سے سالماتی موٹرز پروکیریوٹک اور یوکیریوٹک دونوں خلیوں میں ہر جگہ موجود ہیں، حالانکہ کچھ، جیسے کہ سائٹوسکیلیٹل عناصر یا کرومیٹن سے وابستہ، یوکیریوٹس کے لیے منفرد ہیں۔ موٹر پروٹین پریسٹن، جس کا اظہار ممالیہ کوکلیئر بیرونی بالوں کے خلیوں میں ہوتا ہے، کوکلیہ میں مکینیکل امپلیفکیشن پیدا کرتا ہے۔ یہ ایک براہ راست وولٹیج سے قوت کنورٹر ہے، جو مائیکرو سیکنڈ کی شرح پر کام کرتا ہے اور پیزو الیکٹرک خصوصیات رکھتا ہے۔ اے ٹی پی سنتھس سائٹوسکیلیٹن پروٹین ڈائنامکس حوالہ جات بھی دیکھیں بیرونی روابط ایم بی آئی این ایف او-موٹر پروٹین کیا ہیں؟ رون ویل کا سیمینار: "مالیکیولر موٹر پروٹینز" بائیولوجی آف موٹر پروٹینز انسٹی ٹیوٹ فار بائیو فزیکل کیمسٹری، گوٹنگن جوناتھن ہاورڈ (2001)، میکینکس آف موٹر پروٹینز اور سائٹوسکیلیٹن۔ خلیے کی حرکت سالماتی مشینیں