Bile salt hydrolase
بائل سالٹ ہائیڈرولیز (بی ایس ایچ) مائکروبیل انزائم ہیں جو بنیادی بائل ایسڈ کو ڈیکونجگیٹ کرتے ہیں۔ وہ بائل ایسڈ میٹابولزم کے پہلے مرحلے کو متحرک کرتے ہیں اور مائکرو بائیوٹا کے ذریعہ مزید ترمیم کے لیے بائل ایسڈ پول کو برقرار رکھتے ہیں۔ بی ایس ایچ انزائم میزبان اور مائکروب افعال کی ایک رینج میں کردار ادا کرتے ہیں جن میں میزبان فزیولوجی، قوت مدافعت، اور پیتھوجینز سے تحفظ شامل ہیں۔ ساخت بائل سالٹ ہائیڈرولیز این-ٹرمینل نیوکلیوفیلک ہائیڈرولیز خاندان کے ارکان ہیں، جن کی خصوصیت این-ٹرمینل نیوکلیوفائل اور اس کے بعد کے امیڈ بانڈ کلیویج کے ذریعہ آٹوکیٹالیٹک ایکٹیویشن ہے۔ بی ایس ایچ انزائموں کی اکثریت ہوموٹیٹریمرز پر مشتمل ہوتی ہے، حالانکہ وہ ہوموڈیمرز اور ہیٹروٹریمرز سمیت دیگر شکلیں اختیار کرنے کے لیے جانے جاتے ہیں۔ تمام بی ایس ایچ میں ایک اتپریرک سیس 2 نیوکلیوفائل کے باقیات ہوتے ہیں، جو انزائم کے این-ٹرمینس پر واقع ہوتے ہیں۔ اگرچہ بی ایس ایچ کی ساخت مختلف ہو سکتی ہے، لیکن دوسرے امینو ایسڈ کو بی ایس ایچ لے جانے والے بیکٹیریا میں محفوظ دکھایا گیا ہے۔ ان میں آرگ 18، اے ایس پی 21، اے ایس این 82، اور آرگ 228 شامل ہیں۔ بائل ایسڈ میٹابولزم ڈیکونجگیشن سبسٹریٹ کی خصوصیات اور خاصیت انسانوں میں، بنیادی بائل ایسڈ کو جگر میں موجود کولیسٹرول سے ترکیب کر کے کولک ایسڈ (سی اے)، چینوڈیوکسائکولک ایسڈ یا چینوڈیوکسائکولک ایسڈ (سی ڈی سی اے) بنایا جاتا ہے۔ یہ بنیادی بائل ایسڈ پھر امینو ایسڈ گلائسین یا ٹورائن میں جڑے ہوتے ہیں اور گال بلیڈر میں محفوظ ہوتے ہیں۔ ہاضمے کے دوران، وہ خارج ہو جاتے ہیں اور ان کے ڈٹرجنٹ کی خصوصیات غذائی لپڈ کو توڑنے میں مدد کرتی ہیں۔ اگرچہ بنیادی پت ایسڈ کی اکثریت اینٹروہیپیٹک گردش کے ذریعے جگر میں دوبارہ گردش کرتی ہے، لیکن ایک چھوٹا سا حصہ معدے کی نالی میں رہتا ہے، جہاں وہ بی ایس ایچ انزائموں کو لے جانے والے بیکٹیریا کے ذریعے تبدیل ہوتے ہیں۔ خیال کیا جاتا ہے کہ بی ایس ایچ کی خاصیت کا تعین انزیمیٹک ساختی اختلافات اور امینو ایسڈ کی ساخت میں معمولی تغیرات سے ہوتا ہے۔ عام طور پر، زیادہ بی ایس ایچ کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ گلائسین سے جڑے ہوئے پت ایسڈ کو ترجیح دیتے ہیں، حالانکہ ان کی خاصیت کی حد ابھی تک نہیں سمجھی جا سکتی ہے۔ میکانزم ڈیکنجگیشن سبسٹریٹ کی شناخت کے ساتھ شروع ہوتا ہے، جو ایک سٹیرایڈ کور اور گلائکو-یا ٹورو-امینو ایسڈ پر مشتمل ہوتا ہے۔ اگرچہ شناخت کا عین مطابق طریقہ کار نامعلوم ہے، لیکن یہ قیاس کیا گیا ہے کہ بی ایس ایچ اپنے مربوط امینو ایسڈ کے ذریعے سبسٹریٹ کو پہچانتے ہیں۔ بی ایس ایچ کے ذریعے پہچانے جانے پر، ڈیکونجگیشن کا آغاز ٹارگٹ بائل ایسڈ کے امیڈ بانڈ پر سیس 2 کے ذریعے نیوکلیوفیلک حملے سے ہوتا ہے۔ اس کے بعد، ایک ٹیٹراہیڈرل انٹرمیڈیٹ اسن 82 اور اسن 173 کے ذریعہ تشکیل اور مستحکم ہوتا ہے جبکہ آرگ 18 سیس 2 کے این-ٹرمینس پر منفی طور پر چارج شدہ سلفایڈریل کو مستحکم کرتا ہے۔ Cys2 پر منفی چارج کو پانی کے ساتھ ڈیسیلیشن کے ذریعے حل کیا جاتا ہے تاکہ آخر میں ایک ڈیکونجگیٹڈ پرائمری بائل ایسڈ تیار کیا جا سکے۔ مائکروبیل کنجوگیٹڈ بائل ایسڈ بی ایس ایچ بھی ایک نیا کام انجام دینے کے لیے پائے گئے ہیں: دوبارہ جوڑنا۔ ڈیکونجگیشن کے برعکس، بائل ایسڈ کے دوبارہ جوڑنے میں امینو ایسڈ کو غیر جڑے ہوئے بائل ایسڈ میں شامل کرنا شامل ہوتا ہے۔ مزید برآں، مائکروبیل بائل ایسڈ کنجگیشن گلائسین یا ٹورائن تک محدود نہیں ہے۔ اس کے بجائے، زیادہ تر امینو ایسڈ کو غیر جڑی ہوئی ریڑھ کی ہڈی سے جوڑا جا سکتا ہے۔ بائل ایسڈ کے مائکروبیل کنجگیشن کو بعض بائل ایسڈ کی اینٹی مائکروبیل خصوصیات کو بڑھانے یا کم کرنے کے لیے قیاس کیا گیا ہے اور ان کی کثرت کو معدے کی بعض بیماریوں میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، حالانکہ آنتوں میں ان کے صحیح کردار کو مکمل طور پر واضح نہیں کیا گیا ہے۔ انسانی فعلیات اور قوت مدافعت پر اثرات فعلیات بائل ایسڈ میٹابولزم کا ایک نتیجہ میزبان پر مختلف قسم کے اثرات ہیں۔ بی ایس ایچ کے معاملے میں، ڈیکونجگیٹڈ بائل ایسڈ میزبان سیلولر ریسیپٹرز کے ساتھ تعامل کر سکتے ہیں، اس طرح میزبان فزیولوجی کے پہلوؤں کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ ایک کلیدی انسانی سیلولر رسیپٹر فرنسائڈ ایکس ریسیپٹر (ایف ایکس آر) ہے، جو ایک بائل ایسڈ ایکٹیویٹڈ ٹرانسکرپشن فیکٹر ہے، جو بائل ایسڈ کی ترکیب اور نقل و حمل کو منظم کرتا ہے۔ فعال ہونے پر، ایف ایکس آر بائل ایسڈ کی ترکیب کو دبا سکتا ہے اور بائل ایسڈ پول کو تبدیل کر سکتا ہے۔ بی ایس ایچ رکھنے والے بیکٹیریا انسانی کولیسٹرول کی کم سطح سے وابستہ ہوتے ہیں کیونکہ ثانوی پت ایسڈ جو وہ پیدا کرتے ہیں وہ ایف ایکس آر ایگونسٹ کے طور پر کام کرتے ہیں اور کولیسٹرول کے اخراج کو فروغ دیتے ہیں۔ بی ایس ایچ کا میزبان گلوکوز میٹابولزم، توانائی، اور لپڈ جذب پر بھی اثر پڑتا ہے۔ ٹی جی آر-5 کے ذریعے، بی ایس ایچ میزبان گلوکوز میٹابولزم کو منظم کر سکتے ہیں اور ذیابیطس کے مریضوں میں انسولین کی سطح کو فائدہ مند طریقے سے منظم کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ امیونٹی بائل ایسڈ میٹابولزم، اور ایسوسی ایشن بی ایس ایچ ایس کے ذریعے، گٹ مائکرو بائیوٹا اور بائل ایسڈ پول کی تشکیل کرکے مدافعتی نظام کو متاثر کرتا ہے۔ بی ایس ایچ بائل ایسڈ پول کو تبدیل کرکے اور دیگر آنتوں کے بیکٹیریا کے ذریعہ مزید ترمیم کے لیے سبسٹریٹ بنا کر مائکرو بائیوٹا کی تشکیل کرتے ہیں۔ چونکہ وہ بائل ایسڈ میں مزید ترمیم کے لیے دربان کے طور پر کام کرتے ہیں، بی ایس ایچ ڈیکونجگیٹڈ بائل ایسڈ کی پیداوار میں اہم کردار ادا کرتے ہیں جنہیں ثانوی بائل ایسڈ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ ثانوی بائل ایسڈ اوپر بیان کردہ بائل ایسڈ ریسیپٹرز، ایف ایکس آر اور ٹی جی آر-5 کے ساتھ اپنے تعاملات کے ذریعے پیدائشی قوت مدافعت کو متاثر کر سکتے ہیں۔ ایف ایکس آر اور ٹی جی آر-5 کا اظہار آنتوں کے مدافعتی خلیات جیسے میکروفیجز کے ساتھ ساتھ این کے ٹی خلیات اور ڈینڈریٹک خلیات کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ ایف ایکس آر کو سوزش کو روکنے میں ٹی ایل آر-9 کے ساتھ کردار ادا کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ ثانوی بائل ایسڈ ڈی سی اے اور ایل سی اے کے ساتھ ٹی جی آر-5 تعاملات سوزش کو روک سکتے ہیں، اور اس بائل ایسڈ رسیپٹر کا نقصان آنتوں میں سوجن کی حالت سے وابستہ ہے۔ ٹائپ 1 ذیابیطس جیسے آٹومیمون عوارض میں، مائکرو بایوم پریشان ہوتا ہے۔ اس عدم توازن کی وجہ سے، آنتوں کی ایک بیمار حالت بائل ایسڈ پول اور مختلف بی ایس ایچ فائیلوٹائپز میں ہونے والی تبدیلیوں سے وابستہ ہے۔ خاص طور پر، زیادہ سرگرمی والے بی ایس ایچ بیماریوں سے وابستہ ہوتے ہیں جبکہ درمیانی سرگرمی والے بی ایس ایچ صحت مند افراد سے وابستہ ہوتے ہیں۔ گٹ مائکرو بائیوٹا بی ایس ایچ پر اثرات ثانوی پت ایسڈ کی تبدیلیوں کے لیے اہم ہیں، جو گٹ مائکرو بائیوٹا کے مختلف اراکین کے ذریعے انجام دیے جاتے ہیں۔ گٹ مائکرو بایوم کی ساخت جزوی طور پر بی ایس ایچ کے ذریعہ دستیاب کردہ ڈیکونجگیٹڈ پرائمری بائل ایسڈ کے ذریعہ تشکیل دی جاتی ہے۔ بی ایس ایچ کے پرائمری بائل ایسڈ اینڈ پروڈکٹ کو سیکنڈری بائل ایسڈ میں تبدیل کرنے سے کئی طاقتور اینٹی مائکروبیلز پیدا ہوتے ہیں، جو آنتوں کے مائکرو بائیوٹا کو پیتھوجینز سے بچا سکتے ہیں۔ ثانوی بائل ایسڈ ڈٹرجنٹ کے طور پر کام کرتے ہیں اور مائکروبیل جھلی میں خلل ڈالتے ہیں، کچھ بائل ایسڈ مخصوص قسم کے بیکٹیریا جیسے گرام مثبت کو نشانہ بناتے ہیں۔ بالواسطہ طور پر، بائل ایسڈ پیدائشی مدافعتی نظام کو منظم کرکے یا سیلولر سگنلنگ مشینری کو چالو کرکے گٹ مائکرو بائیوٹا کی تشکیل کرتے ہیں جو گٹ سے کچھ بیکٹیریا کو خارج کرتے ہیں۔ تنوع والے بی ایس ایچ عام طور پر مختلف نسلوں جیسے لیکٹوبیسلس، اینٹروکوکس، اور بیکٹیریوائڈز میں پائے جاتے ہیں۔ ہیومن مائکرو بایوم پروجیکٹ سے متعلق حالیہ پیشرفتوں نے انسانی آنتوں میں پائے جانے والے بی ایس ایچ میں مختلف حالتوں کی شناخت کی اجازت دی ہے۔ فی الحال بی ایس ایچ کے آٹھ معروف فائیلوٹائپز ہیں، جن میں کچھ فائیلوٹائپز ایک بیکٹیریل جینس میں پائے جاتے ہیں۔ بیکٹیریا کی مختلف نسلوں میں پائے جانے والے بی ایس ایچ میں مختلف سبسٹریٹ کی خاصیت ہو سکتی ہے، جو بائل ایسڈ پول اور گٹ مائکرو بائیوٹا پر اہم اثر ڈال سکتی ہے۔ پروبائیوٹکس جیسے جیسے پروبائیوٹکس اور لائیو بائیو تھراپیٹکس دونوں زیادہ جدید ہوتے جا رہے ہیں، اچھے پروڈکٹ ڈیزائن کے لیے تناؤ کا انتخاب زیادہ ضروری ہوتا جا رہا ہے۔ بی ایس ایچ اکثر امیدوار پروبائیوٹک حیاتیات میں پائے جاتے ہیں کیونکہ انسانی صحت اور آنتوں کے مائکرو بائیوٹا دونوں پر ان کے بے شمار اثرات ہوتے ہیں۔ بفیڈوبیکٹیریا اور لیکٹوبیسیلی دو مشہور پروبائیوٹک جاندار ہیں، جو دونوں بی ایس ایچ رکھتے ہیں۔ بی ایس ایچ کولیسٹرول کی سطح کو کم کرنے اور بائل ایسڈ کو جراثیم سے پاک کرنے میں کردار ادا کرتے ہیں جو زیادہ مقدار میں آنتوں کو نقصان پہنچا سکتے ہیں۔ پروبائیوٹکس میں بی ایس ایچ پر مشتمل بیکٹیریا کے استعمال کے ساتھ موجودہ مسائل میں حیاتیاتی دستیابی اور ممکنہ طور پر زہریلے ثانوی بائل ایسڈ میں ڈیکونجگیٹڈ بائل ایسڈ کی مزید ترمیم شامل ہیں۔ حوالہ جات ہائیڈرولیز