Apomyoglobin
اپومیوگلوبن نسبتا چھوٹے، α-ہیلکل اور گلوبولر پروٹین کے گروپ کا نمائندہ ہے۔ اسے پروٹین فولڈنگ اور استحکام کے مطالعے کے لیے ایک ماڈل سسٹم کے طور پر بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ اپومیوگلوبن ایک قسم کا مایوگلوبن ہے جس میں ہیم گروپ نہیں ہوتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ اپومیوگلوبن میں ہیم گروپوں کی کمی ہوتی ہے جن کے آئرن ایٹم آکسیجن سے جڑے ہوتے ہیں۔ تاہم، اس بات کا امکان ہے کہ اپومیوگلوبن دوسرے مختلف کوفیکٹرز سے منسلک ہو سکتا ہے جو ہیم گروپ نہیں ہے۔ یہ اپنے حیاتیاتی ترکیب کے عمل میں مایوگلوبن کے انٹرمیڈیٹ کے طور پر بھی کام کرتا ہے۔ اپومیوگلوبن غیر جانبدار پی ایچ کے ساتھ بعض حلوں میں پایا جا سکتا ہے، اس کی ایک مقامی ساخت ہوتی ہے جو کمپیکٹ اور منفرد ہوتی ہے۔ اپومیوگلوبن میں ایک توسیعی ہائیڈروفوبک کور بھی ہوتا ہے۔ اپومیوگلوبن کی ساخت بھی ہولومیوگلوبن کی ساخت سے ملتی جلتی پائی گئی ہے۔ اپومیوگلوبن میں ایک توسیعی ہائیڈروفوبک کور بھی ہوتا ہے۔ اپومیوگلوبن سرکوپلازم میں پیدا ہوتا ہے اور اسے ہائیڈروفیلک پروٹین کہا جاتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ پروٹین کا پانی سے بہت زیادہ لگاؤ ہے۔ مختلف پی ایچ پر فولڈنگ اور انفلڈنگ دیگر پروٹین کے مقابلے میں اپومیوگلوبن آہستہ آہستہ (تقریبا 2 سیکنڈ لیتا ہے) فولڈ ہو جاتا ہے۔ پروٹین میں فولڈنگ کو دیکھتے وقت غور کرنے کے لیے اپومیوگلوبن ایک مثالی پروٹین ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ اس میں کوئی سسٹین نہیں ہے، کوئی ڈائیسلفائڈز نہیں ہے، اور یہ کسی بھی پرولین آئسومیرائزیشن کی نمائش نہیں کرتا ہے، جس سے لیبل لگانا آسان ہوجاتا ہے۔ پروٹین میں بنیادی، ثانوی، ترتیری (مستحکم نہیں)، اور مختلف پی ایچ پر ایک چوتھائی ڈھانچہ ہوتا ہے۔ اپومیوگلوبن کی بھی مختلف پی ایچ پر مختلف فولڈنگ ریاستیں ہوتی ہیں۔ 6 کے پی ایچ پر، مونومر کا ایف ہیلکس مکمل طور پر جوڑ نہیں ہوتا ہے۔ 6 کے اس پی ایچ پر، ثانوی اور ترتیری دونوں ڈھانچے فولڈڈ پروٹین پر مشتمل ہوتے ہیں۔ 4 کے پی ایچ پر، اپومیوگلوبن ایک ساخت بناتا ہے جسے "پگھلا ہوا گلوبول" کہا جاتا ہے اور زیادہ مستحکم ہو جاتا ہے۔ پگھلی ہوئی گلوبول، دوسرے لفظوں میں، وہ جگہ ہے جہاں پروٹین کی ترتیری ساخت ختم ہو جاتی ہے، لیکن ثانوی ساخت کو رہنے دیا جاتا ہے اور مضبوط ہو جاتا ہے۔ 2 کے پی ایچ پر، مونومر پروٹین بے نقاب ہو جاتا ہے، پھر بھی اس میں ہیلیکل ساخت کی کچھ چھوٹی مقدار ہوتی ہے۔ جب فولڈنگ اور انفلڈنگ کی بات آتی ہے تو اپومیوگلوبن مونومر کے بارے میں نوٹ کرنے والی اہم بات یہ ہے کہ یہ تیزابیت والے پی ایچ پر پیچھے کی طرف کھلتا ہے لیکن اسے تیزابیت یا الکلین حل سے بھی آسانی سے دوبارہ فولڈ کیا جا سکتا ہے۔ کنیٹک فولڈنگ پاتھ وے انٹرمیڈیٹ اپومیوگلوبن کو لیبلز (اے، بی، سی، ڈی، ای، ایف، جی اور ایچ) کے ساتھ کل آٹھ ہیلیسیس ہونے کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔ یہ ہیلیکس، A سے H تک، براہ راست اس میں شامل ہوتے ہیں جسے ہیلکس-ہیلکس تعاملات (13 کل اور ہائیڈروفوبک) کے نام سے جانا جاتا ہے۔ جب اپومیوگلوبن کے فولڈنگ کینیٹکس (پھیلاؤ-تصادم ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے شمار کیا جاتا ہے) کی پہلی قربت کو دیکھتے ہیں، تو دو چھوٹے ہیلیسیس D اور C کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔ مزید وضاحت کے لیے، پھیلاؤ-تصادم ماڈل ایک ایسا ماڈل ہے جس میں کہا گیا ہے کہ چار ہیلکس پروٹین کے لیے فولڈنگ کے عمل کو بے ترتیب ہیلکس-ہیلکس تصادم میں رکھا جانا چاہیے۔ اس سے اپومیوگلوبن کو اس کے پروٹین کے حصے کے طور پر صرف اے، بی، ای، ایف، جی، ایچ ہیلیکس کے طور پر چھوڑ دیا جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ صرف ممکنہ تعاملات باقی ہیں بی جی، جی ایچ، بی ای، ایف ایچ، اور اے ای۔ اپومیوگلوبن کے حرکی فولڈنگ کے راستے سے ظاہر ہوتا ہے کہ پروٹین کی فولڈنگ ایک "برسٹ فیز" انٹرمیڈیٹ کے ذریعے آگے بڑھتی ہے، جسے 2 ڈی 1 ایچ این ایم آر سپیکٹرا کے ذریعے بیان کیا گیا ہے۔ یہ مخصوص حرکی انٹرمیڈیٹ، جو 6 ایم ایس (ملی سیکنڈ) کے اندر تشکیل پایا، صرف حصوں اے، جی، اور ایچ ہیلیکس پر مشتمل تھا۔ مزید برآں، یہ کہا جا سکتا ہے کہ اپومیوگلوبن کی فولڈنگ کینیٹکس 64 حالتوں میں سے منتقلی ہیں جو عام طور پر ہیلکس ہیلکس تعاملات میں سے کسی ایک کو توڑنے یا تشکیل دیتے وقت ہوتی ہیں۔ جب فولڈنگ کا آغاز انٹرمیڈیٹ میں ہوتا ہے جس میں A، G، اور H ہیلیسیس ہوتے ہیں تو اپومیوگلوبن تیزی سے ٹوٹ جاتا ہے۔ اپومیوگلوبن کے اس حرکی راستے کے فولڈنگ کے نتیجے میں A (B) GH انٹرمیڈیٹ ہوتا ہے۔ یہ بھی دکھایا جا سکتا ہے کہ اپومیوگلوبن سے وابستہ فولڈنگ کینیٹکس کو پھیلاؤ-تصادم کے مراحل کے نیٹ ورک کے ذریعے نوزائیدہ ہیلیکس سے جوڑا جا سکتا ہے۔ ان مراحل کو اس طرح بیان کیا گیا ہے: G + H <-> GH + A <-> AGH + B <-> A (B) GH۔ جھلیوں کے ساتھ تعاملات سائنسدانوں کے ایک گروپ کے ذریعہ ایک تحقیقی مطالعہ کیا گیا تھا، جس میں اس بات کا مطالعہ کیا گیا تھا کہ اپومیوگلوبن جھلیوں کے ساتھ کس طرح تعامل کرتا ہے۔ مطالعہ کا مقصد، خاص طور پر، اس بات کا تعین کرنا تھا کہ آیا اپومیوگلوبن جھلی کی لپڈ بائی لیئر سے ہیمی گروپ نکالنے کے لیے جھلیوں کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ یہ بڑے یونیلمیلر ویسیکلز (ایل یو وی) کے ساتھ اپومیوگلوبن کے تعاملات کو دیکھ کر کیا گیا تھا، اور پھر اس اثر کی پیمائش کی گئی تھی جو اپومیوگلوبن کی جھلی کے پابند ہونے سے ہیم کے اضافے کی شرح پر پڑتا ہے۔ کی گئی تحقیق کے نتائج اس بات کی طرف اشارہ کرتے ہیں کہ اپومیوگلوبن اور جھلی کے تعاملات بہت زیادہ پی ایچ پر منحصر ہیں۔ یہ بھی پایا گیا کہ اپومیوگلوبن کو فاسفولیپیڈز کی موجودگی کی ضرورت پڑ سکتی ہے جو آئنک حالت کے ہوتے ہیں۔ وہ تمام حالات جو پائے گئے جنہوں نے جھلی کے ساتھ اپومیوگلوبن کے درمیان مثبت تعامل کو ظاہر کیا، اپومیوگلوبن کے غیر مستحکم ہونے اور ہیمی کے ساتھ پروٹین کے پابند ہونے کی شرح میں کمی کی طرف اشارہ کیا۔ اس نے اس بیانیے کو مزید مستحکم کر دیا کہ ہولومیوگلوبن کی تشکیل کے لیے جھلی اور پروٹین کے درمیان تعامل ضروری نہیں ہے۔ یہ بھی نتیجہ اخذ کیا گیا کہ اپومیوگلوبن کی پگھلی ہوئی گلوبول حالت جھلی کے ساتھ تعامل کرتے وقت پروٹین کے ہائیڈروفوبک علاقوں کو قابل رسائی بنانے میں ایک اہم قدم ہے۔ سپرم وہیل میں اپومیوگلوبن بعض جانوروں میں پایا جا سکتا ہے، جن میں سے ایک اہم جانور سپرم وہیل ہے۔ سپرم وہیل سے حاصل ہونے والا اپومیوگلوبن لگینڈ بائنڈنگ، پروٹین میں فولڈنگ اور پروٹین کے استحکام کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ سپرم وہیلوں میں پایا جانے والا اپومیوگلوبن کلوروفل سے ملتے جلتے روغنوں کو باندھتا ہے، جبکہ اس کے ہم منصب میوگلوبن نے کبھی بھی واقعی ان روغنوں کا سامنا نہیں کیا ہے۔ یہ بھی دریافت کیا گیا کہ اپومیوگلوبن جی ڈی ایم سی ایل (گوانیڈینیم کلورائڈ) ڈی نیچوریشن کے لیے تقریبا 20 سے 100 گنا زیادہ مزاحم ہے۔ جب سپرم وہیل اپومیوگلوبن کا موازنہ دوسرے ممالیہ اپومیوگلوبن سے کیا جاتا ہے، تو یہ کہا جا سکتا ہے کہ سپرم وہیل اپومیوگلوبن جی ڈی ایم سی ایل سے پیدا ہونے والی انحطاط کے لیے بہت زیادہ مزاحم ہے۔ سپرم وہیل اپومیوگلوبن کو پروٹین کے سامنے آنے کے جامع مطالعات پر مشتمل مطالعات میں بھی بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ وہیل کے مخصوص سپرم اپومیوگلوبن میں تغیرات بھی ہوتے ہیں جو پی ایچ 7 پر امیلوئڈ فائبرلز کو جنم دیتے ہیں۔ تغیرات کی مثالیں جو اس کو جنم دیتی ہیں وہ تغیرات ہیں جیسے کہ ٹرپ-7 اور ٹرپ-14 کو دو فیز سے تبدیل کرنا۔ گہری غوطہ خور وہیلوں میں پائے جانے والے اپومیوگلوبن زمین پر پائے جانے والے ممالیہ جانوروں یا سطح پر تیرنے والوں کے مقابلے میں کہیں زیادہ مستحکم ہوتے ہیں۔ یہ بھی دیکھیں کہ مویشیوں کا سیرم البیومین میوگلوبن مولٹن گلوبول ہائیڈروفوبک کولپس پروٹینز