Glucose 6-phosphatase
انزائم گلوکوز 6-فاسفیٹیس (ای سی 3.1.3.9، جی 6 پیز ؛ منظم نام ڈی-گلوکوز-6-فاسفیٹ فاسفوہائڈرولیز) گلوکوز 6-فاسفیٹ کے ہائیڈرولیسس کو متحرک کرتا ہے، جس کے نتیجے میں ایک فاسفیٹ گروپ اور مفت گلوکوز پیدا ہوتا ہے: ڈی-گلوکوز 6-فاسفیٹ + ایچ 2 او = ڈی-گلوکوز + فاسفیٹ گلوکوز پھر گلوکوز ٹرانسپورٹر جھلی پروٹین کے ذریعے سیل سے برآمد کیا جاتا ہے۔ یہ اتپریرک گلوکونیوجینیسیس میں آخری مرحلہ مکمل کرتا ہے اور اس وجہ سے خون میں گلوکوز کی سطح کے ہومیوسٹیٹک ریگولیشن میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس متعدد جزو پروٹینوں کا ایک کمپلیکس ہے، جس میں جی 6 پی، گلوکوز اور فاسفیٹ کے ٹرانسپورٹرز شامل ہیں۔ اہم فاسفیٹیس فنکشن گلوکوز 6-فاسفیٹیس اتپریرک ذیلی یونٹ کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے۔ انسانوں میں، اتپریرک ذیلی اکائی کے تین آئسوزیم ہوتے ہیں: گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α، جو G6PC کے ذریعے انکوڈ کیا گیا ہے ؛ آئی جی آر پی، جو G6PC2 کے ذریعے انکوڈ کیا گیا ہے ؛ اور گلوکوز 6-فاسفیٹیس-β، جو G6PC3 کے ذریعے انکوڈ کیا گیا ہے۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α اور گلوکوز 6-فاسفیٹیس-β دونوں فعال فاسفوہائیڈرولیز ہیں، اور G6P ہائیڈرولیسس کے حوالے سے یکساں فعال سائٹ ڈھانچہ، ٹوپولوجی، عمل کا طریقہ کار، اور حرکی خصوصیات رکھتے ہیں۔ اس کے برعکس، آئی جی آر پی میں تقریبا کوئی ہائیڈرولیز سرگرمی نہیں ہے، اور یہ پینکریٹک انسولین کے سراو کو متحرک کرنے میں مختلف کردار ادا کر سکتا ہے۔ ساخت اور فنکشن اگرچہ ایک واضح اتفاق رائے تک نہیں پہنچا ہے، لیکن سائنس دانوں کی ایک بڑی تعداد گلوکوز 6-فاسفیٹیز کی اتپریرک خصوصیات کا حساب لگانے کے لیے سبسٹریٹ-ٹرانسپورٹ ماڈل پر عمل پیرا ہے۔ اس ماڈل میں، گلوکوز 6-فاسفیٹیس میں سلیکٹیویٹی کی ڈگری کم ہے۔ گلوکوز 6-فاسفیٹ کی منتقلی ایک ٹرانسپورٹر پروٹین (T1) کے ذریعے کی جاتی ہے اور اینڈوپلاسمک ریٹیکولم (ER) میں ایسے ڈھانچے ہوتے ہیں جو فاسفیٹ گروپ (T2) اور گلوکوز (T3) کے باہر نکلنے کی اجازت دیتے ہیں۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس 357 امینو ایسڈ پر مشتمل ہوتا ہے، اور نو ٹرانس میمبرین ہیلیسیس کے ذریعہ اینڈوپلاسمک ریٹیکولم (ای آر) میں لنگر انداز ہوتا ہے۔ اس کا این-ٹرمینل اور فعال مقام ای آر کے لومین سائیڈ پر اور اس کے سی-ٹرمینس پروجیکٹس کو سائٹوپلازم میں پایا جاتا ہے۔ ای آر سے اس کے سخت تعلق کی وجہ سے، گلوکوز 6-فاسفیٹیس کی صحیح ساخت نامعلوم ہے۔ تاہم، ترتیب کی صف بندی سے پتہ چلتا ہے کہ گلوکوز 6-فاسفیٹیس ساختی طور پر وینیڈیم پر مشتمل کلوروپیراکسیڈیز کے فعال مقام سے ملتا جلتا ہے جو کرولریا انایکوالس میں پایا جاتا ہے۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α اتپریرک کے پی ایچ حرکی مطالعات کی بنیاد پر، یہ تجویز کیا گیا تھا کہ گلوکوز 6-فاسفیٹ کا ہائیڈرولیسس کوولینٹ فاسفوہیسٹائڈائن گلوکوز 6-فاسفیٹ انٹرمیڈیٹ کے ذریعے مکمل کیا گیا تھا۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α کی فعال جگہ کی شناخت ابتدائی طور پر ایک محفوظ فاسفیٹ سگنیچر موٹف کی موجودگی سے کی گئی تھی جو عام طور پر لپڈ فاسفیٹیس، ایسڈ فاسفیٹیس، اور ونیڈیم ہیلوپیروکسائڈیز میں پائی جاتی ہے۔ ونیڈیم ہیلوپیروکسائڈس کے فعال مقام میں ضروری باقیات میں شامل ہیں: Lys353، Arg360، Arg490، हिस् 404، اور ہس 496۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α کی فعال جگہ میں متعلقہ باقیات میں آرگ 170 اور آرگ 83 شامل ہیں، جو فاسفیٹ کو ہائیڈروجن آئنوں کا عطیہ کرتے ہیں، منتقلی کی حالت کو مستحکم کرتے ہیں، اس 119، جو گلوکوز سے منسلک ڈیفاسفوریلیٹڈ آکسیجن کو پروٹون فراہم کرتا ہے، اور اس 176، جو فاسفیٹ پر ایک نیوکلیوفیلک حملہ مکمل کرتا ہے تاکہ ایک باہمی پابند فاسفوریل انزائم انٹرمیڈیٹ تشکیل پائے۔ ونیڈیم پر مشتمل کلوروپیروکسائڈیز کے اندر، Lys353 منتقلی کی حالت میں فاسفیٹ کو مستحکم کرنے کے لیے پایا گیا۔ تاہم، گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α (Lys76) میں متعلقہ باقیات ER جھلی کے اندر رہتے ہیں اور اس کا فنکشن، اگر کوئی ہو، فی الحال غیر متعین ہے۔ Lys76 کے استثناء کے ساتھ، یہ بقیہ تمام ER جھلی کے لومینل سائیڈ پر واقع ہیں۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-β ایک ہر جگہ ظاہر شدہ، 346-امینو ایسڈ جھلی پروٹین ہے جو گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α کے ساتھ 36 فیصد ترتیب شناخت کا اشتراک کرتا ہے۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-β انزائم کے اندر، ترتیب کی صف بندی پیش گوئی کرتی ہے کہ اس کی فعال جگہ اس 167، اس 114، اور آرگ 79 پر مشتمل ہے۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α فعال سائٹ کی طرح، اس کا 167 وہ باقیات ہے جو نیوکلیوفیلک حملہ فراہم کرتا ہے، اور اس کا 114، اور آرگ 79 ہائیڈروجن ڈونرز ہیں۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-β بھی ای آر جھلی میں مقامی ہے، حالانکہ اس کی سمت معلوم نہیں ہے۔ میکانزم گلوکوز 6-فاسفیٹ کا ہائیڈرولائسیس اس کے 176 کے ذریعے شوگر باؤنڈ فاسفیٹ پر نیوکلیوفیلک حملے سے شروع ہوتا ہے جس کے نتیجے میں فاسفوہیسٹائڈائن بانڈ بنتا ہے اور کاربونل کا انحطاط ہوتا ہے۔ ایک منفی چارج شدہ آکسیجن پھر اپنے الیکٹرانوں کو کاربونل میں اصلاح کرتے ہوئے اور گلوکوز کے ساتھ اس کے بندھن کو توڑتے ہوئے منتقل کرتی ہے۔ منفی طور پر چارج شدہ گلوکوز سے منسلک آکسیجن کو اس کے 119 کے ذریعے پروٹونٹ کیا جاتا ہے جو ایک آزاد گلوکوز بناتا ہے۔ اس کے 176 اور فاسفیٹ گروپ کے درمیان تعامل سے پیدا ہونے والے فاسفو انٹرمیڈیٹ کو پھر ہائیڈروفیلک حملے سے توڑ دیا جاتا ہے۔ ایک اور ہائیڈرو آکسائیڈ کے اضافے اور کاربونل کے سڑنے کے بعد، کاربونل کو اصل میں اس کے 176 بقیہ کے عطیہ کردہ الیکٹرانوں کو لات مار کر اصلاح کی جاتی ہے جس سے ایک آزاد فاسفیٹ گروپ بنتا ہے اور ہائیڈرولیسس مکمل ہوتا ہے۔ انزائم کے لیے اظہار جین کوڈنگ بنیادی طور پر جگر میں، گردے کے پرانتستا میں اور (کم حد تک) پینکریٹک آئیلیٹس اور آنتوں کے میوکوسا (خاص طور پر فاقہ کشی کے اوقات میں) کے β-خلیوں میں ظاہر ہوتی ہے۔ سورہولٹ اور نیوشولم کے مطابق، گلوکوز 6-فاسفیٹیس جانوروں کی سلطنت میں مختلف قسم کے پٹھوں میں موجود ہے، حالانکہ اس کی مقدار بہت کم ہے۔ اس طرح، جو گلائکوجن پٹھوں میں ذخیرہ ہوتا ہے وہ عام طور پر جسم کے باقی خلیوں کے لیے دستیاب نہیں ہوتا ہے کیونکہ گلوکوز 6-فاسفیٹ سرکولیمما کو اس وقت تک پار نہیں کر سکتا جب تک کہ اسے ڈیفاسفوریلیٹ نہ کیا جائے۔ یہ انزائم روزہ کے دوران اور جب گلوکوز کی سطح کم ہوتی ہے تو اہم کردار ادا کرتا ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ فاقہ کشی اور ذیابیطس جگر میں گلوکوز 6-فاسفیٹیز کی سرگرمی میں دو سے تین گنا اضافہ کرتا ہے۔ جی ایل سی 6-مرحلے کی سرگرمی بھی پیدائش کے وقت ڈرامائی طور پر بڑھ جاتی ہے جب کوئی جاندار ماں کے گلوکوز کے منبع سے آزاد ہو جاتا ہے۔ انسانی GLC 6-Pase جین میں کروموسوم 17Q21 پر واقع تقریبا 125.5 kb DNA پر پھیلے ہوئے پانچ ایکسون ہوتے ہیں۔ طبی اہمیت گلوکوز 6-فاسفیٹیس نظام کی تغیرات، خاص طور پر گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α ذیلی یونٹ (گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α)، گلوکوز 6-ٹرانسپورٹر (G6PT)، اور گلوکوز 6-فاسفیٹیس-β (گلوکوز 6-فاسفیٹیس-β یا G6PC3) ذیلی یونٹس انٹرپرنڈیل گلوکوز ہومیوسٹاسس اور نیوٹروفیل فنکشن اور ہومیوسٹاسس کی دیکھ بھال میں کمی کا باعث بنتی ہیں۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α اور G6PT دونوں میں تغیرات گلائکوجن اسٹوریج بیماری کی قسم I (جی ایس ڈی 1، وان گیرک کی بیماری) کا باعث بنتے ہیں۔ خاص طور پر، گلوکوز-6-فاسفیٹیس-α میں تغیرات گلائکوجن اسٹوریج ڈیزیز ٹائپ-1 اے کا باعث بنتے ہیں، جس کی خصوصیت جگر اور گردوں میں گلائکوجن اور چربی جمع ہونا ہے، جس کے نتیجے میں ہیپاٹومیگلی اور رینومیگلی ہوتی ہے۔ جی ایس ڈی-1 اے طبی طور پر پیش ہونے والے جی ایس ڈی-1 کے تقریبا 80 فیصد معاملات پر مشتمل ہے۔ جی 6 پی ٹی کی عدم موجودگی جی ایس ڈی-1 بی (جی ایس ڈی-1 بی) کی طرف لے جاتی ہے، جس کی خصوصیت جی 6 پی ٹی کی کمی ہے اور یہ طبی طور پر پیش آنے والے 20 فیصد معاملات کی نمائندگی کرتا ہے۔ جی ایس ڈی-1 اے کی مخصوص وجہ بکواس اتپریورتن، ریڈنگ فریم میں تبدیلی کے ساتھ یا اس کے بغیر داخل/حذف کرنا، یا جینیاتی سطح پر ہونے والی اسپلیس سائٹ اتپریورتن ہے۔ مسسینس اتپریورتن گلوکوز 6-فاسفیٹیس-α کے دو بڑے لومینل لوپس اور ٹرانس میمبرین ہیلیسیس کو متاثر کرتے ہیں، انزائم کی سرگرمی کو ختم یا بہت کم کرتے ہیں۔ جی ایس ڈی-1 بی کی مخصوص وجہ "شدید" تغیرات جیسے اسپلیس سائٹ اتپریورتن، فریم شفٹنگ اتپریورتن، اور انتہائی محفوظ باقیات کے متبادل سے پیدا ہوتی ہے جس نے جی 6 پی ٹی سرگرمی کو مکمل طور پر تباہ کر دیا۔ یہ تغیرات ای آر کے لومینل حصے میں گلوکوز-6-فاسفیٹ (جی 6 پی) کی نقل و حمل کو روک کر اور خلیے کے ذریعے استعمال کیے جانے والے جی 6 پی کو گلوکوز میں تبدیل کرنے سے روک کر جی ایس ڈی-1 کے پھیلاؤ کا باعث بنتے ہیں۔ تیسری قسم کی گلوکوز 6-فاسفیٹیس کی کمی، گلوکوز 6-فاسفیٹیس-β کی کمی، ایک پیدائشی نیوٹروپینیا سنڈروم کی خصوصیت ہے جس میں نیوٹروفیل بہتر اینڈوپلاسمک ریٹیکولم (ای آر) تناؤ، بڑھا ہوا اپوپٹوسس، خراب توانائی ہومیوسٹاسس، اور خراب فعالیت کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ یہ کارڈیک اور یوروجینٹل خرابیوں کا باعث بھی بن سکتا ہے۔ کمی کا یہ تیسرا درجہ جی 6 پی ٹی کی کمی سے بھی متاثر ہوتا ہے کیونکہ گلوکوز-6-فاسفیٹیس-β بھی ای آر لومین کے اندر ہوتا ہے اور اس طرح گلوکوز-6-فاسفیٹیس-β کی کمی کی اسی طرح کی علامات کا باعث بن سکتا ہے جو جی ایس ڈی-1 بی سے وابستہ ہیں۔ مزید برآں، حالیہ مطالعات نے دونوں خامیوں کے درمیان مماثلت کے اس شعبے کو واضح کیا ہے اور یہ ظاہر کیا ہے کہ دونوں خامیوں میں غیر معمولی گلائکوسیلیشن ہوتا ہے۔ نیوٹروفیل گلائکوسیلیشن کا نیوٹروفیل سرگرمی پر گہرا اثر پڑتا ہے اور اس طرح اسے پیدائشی گلائکوسیلیشن ڈس آرڈر کے طور پر بھی درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ گلوکوز 6-فاسفیٹیس-β کا اہم کام نیوٹروفلز کے سائٹوپلازم کو ری سائیکل شدہ گلوکوز فراہم کرنے کے لیے طے کیا گیا ہے تاکہ معمول کے کام کو برقرار رکھا جا سکے۔ انٹرا سیلولر گلوکوز کی سطح میں نمایاں کمی کی وجہ سے گلوکوز سے G6P تناسب میں خلل گلائکولیسس اور HMS میں نمایاں خلل کا سبب بنتا ہے۔ جب تک کہ ایکسٹرا سیلولر گلوکوز کے اضافے سے مقابلہ نہ کیا جائے یہ کمی نیوٹروفیل کی خرابی کا باعث بنتی ہے۔ ونیڈیم مرکبات جیسے کہ ونیڈائل سلفیٹ کو انزائم کو روکنے کے لیے دکھایا گیا ہے، اور اس طرح ذیابیطس کے مریضوں میں ویو میں انسولین کی حساسیت میں اضافہ ہوتا ہے، جیسا کہ ہائپر انسولینمک کلیمپ تکنیک کے ذریعے اندازہ کیا گیا ہے، جس کے ممکنہ علاج کے مضمرات ہو سکتے ہیں۔ یہ بھی دیکھیں کہ ہیکسوکینیز جی 6 پی سی جی 6 پی سی 2 جی 6 پی سی 3 نوٹ سالماتی گرافکس کی تصاویر یو سی ایس ایف چیمیرا کا استعمال کرتے ہوئے تیار کی گئی تھیں۔ حوالہ جات بیرونی لنکس،،، ای سی 3.1.3