Chloride channel
کلورائڈ چینل ناقص طور پر سمجھے جانے والے آئن چینلز کا ایک سپر فیملی ہیں جو کلورائڈ کے لیے مخصوص ہیں۔ یہ چینل بہت سے مختلف آئنوں کو چلا سکتے ہیں، لیکن ان کا نام کلورائد کے نام پر رکھا گیا ہے کیونکہ ویو میں اس کا ارتکاز دوسرے آئنوں کے مقابلے میں بہت زیادہ ہوتا ہے۔ وولٹیج گیٹڈ چینلز اور لگینڈ گیٹڈ چینلز (مثال کے طور پر، سی اے سی سی خاندان) کے کئی خاندانوں کو انسانوں میں نمایاں کیا گیا ہے۔ وولٹیج گیٹڈ کلورائڈ چینل متعدد اہم جسمانی اور سیلولر افعال انجام دیتے ہیں، جیسے پی ایچ کو کنٹرول کرنا، حجم ہومیوسٹاسس، نامیاتی سالیوٹس کی نقل و حمل، خلیوں کی منتقلی، پھیلاؤ اور تفریق کو منظم کرنا۔ سیکوینس ہومیولوجی کی بنیاد پر کلورائڈ چینلز کو کئی گروپوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ عام افعال وولٹیج-گیٹڈ کلورائد چینل خلیوں کی آرام دہ جھلی کی صلاحیت کو ترتیب دینے اور خلیوں کے مناسب حجم کو برقرار رکھنے کے لیے اہم ہیں۔ یہ چینل کنڈکٹ کرتے ہیں یا دیگر آئن جیسے۔ ان چینلز کا ڈھانچہ دوسرے معروف چینلز کی طرح نہیں ہے۔ کلورائڈ چینل کے ذیلی یونٹس 1 اور 12 ٹرانس میمبرین حصوں پر مشتمل ہوتے ہیں۔ کچھ کلورائڈ چینلز صرف وولٹیج (یعنی وولٹیج گیٹڈ) کے ذریعے چالو ہوتے ہیں، جبکہ دیگر دیگر ایکسٹرا سیلولر لگینڈز، یا پی ایچ کے ذریعے چالو ہوتے ہیں۔ سی ایل سی خاندان کلورائڈ چینلز کے سی ایل سی خاندان میں 10 یا 12 ٹرانس میمبرین ہیلیکس ہوتے ہیں۔ ہر پروٹین ایک واحد سوراخ بناتا ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ اس خاندان کے کچھ افراد ہوموڈائمر بناتے ہیں۔ بنیادی ساخت کے لحاظ سے، ان کا معروف کیشن چینلز یا دیگر قسم کے آئن چینلز سے کوئی تعلق نہیں ہے۔ جانوروں میں تین سی ایل سی ذیلی خاندان پائے جاتے ہیں۔ سی ایل سی این 1 کنکال کے پٹھوں کی آرام دہ جھلی کی صلاحیت کو ترتیب دینے اور بحال کرنے میں شامل ہے، جبکہ دیگر چینل گردے میں سالٹ کنسنٹریشن میکانزم میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ ان پروٹینوں میں دو سی بی ایس ڈومین ہوتے ہیں۔ کلورائڈ چینل پودوں کے خلیوں کے اندر محفوظ آئن کے ارتکاز کو برقرار رکھنے کے لیے بھی اہم ہیں۔ ساخت اور طریقہ کار سی ایل سی چینل کا ڈھانچہ ابھی تک حل نہیں ہوا ہے، تاہم سی ایل سی ایکسچینجرز کی ساخت کو ایکس رے کرسٹلگرافی کے ذریعے حل کیا گیا ہے۔ چونکہ چینلز اور ایکسچینجرز کی بنیادی ساخت اتنی ہی ملتی جلتی ہے، اس لیے چینلز کی ساخت کے بارے میں زیادہ تر مفروضے بیکٹیریل ایکسچینجرز کے لیے قائم کردہ ڈھانچے پر مبنی ہوتے ہیں۔ ہر چینل یا ایکسچینجر دو اسی طرح کی ذیلی اکائیوں پر مشتمل ہوتا ہے-ایک ڈائمر-ہر ذیلی اکائی جس میں ایک سوراخ ہوتا ہے۔ پروٹین ایک ہی پروٹین کی دو نقلوں سے تشکیل پاتے ہیں-ایک ہوموڈیمر-حالانکہ سائنس دانوں کے پاس ہیٹروڈائمر بنانے کے لیے مصنوعی طور پر مختلف چینلز سے ذیلی اکائیوں کو ملایا جاتا ہے۔ ہر ذیلی اکائی آئنوں کو دوسرے سے آزادانہ طور پر باندھتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ ہر ذیلی اکائی میں ترسیل یا تبادلہ آزادانہ طور پر ہوتا ہے۔ ہر ذیلی اکائی مخالف سمتوں میں مبنی دو متعلقہ حصوں پر مشتمل ہوتی ہے، جو ایک 'مخالف متوازی' ڈھانچہ تشکیل دیتی ہے۔ یہ نصف حصے ایک ساتھ مل کر انیون کے سوراخ بناتے ہیں۔ سوراخ میں ایک فلٹر ہوتا ہے جس سے کلورائڈ اور دیگر آئن گزر سکتے ہیں، لیکن اس سے زیادہ کچھ نہیں ہوتا ہے۔ پانی سے بھرے یہ سوراخ تین بائنڈنگ سائٹس-سنٹ، سین اور سیکسٹ کے ذریعے آئنوں کو فلٹر کرتے ہیں-جو کلورائڈ اور دیگر آئنوں کو باندھتے ہیں۔ ان بائنڈنگ سائٹس کے نام جھلی کے اندر ان کی پوزیشن سے مطابقت رکھتے ہیں۔ سنٹ انٹرا سیلولر سیال سے بے نقاب ہوتا ہے، سین جھلی کے اندر یا فلٹر کے مرکز میں ہوتا ہے، اور سیکسٹ ایکسٹرا سیلولر سیال سے بے نقاب ہوتا ہے۔ [4] ہر بائنڈنگ سائٹ بیک وقت مختلف کلورائڈ آئنوں کو باندھتی ہے۔ ایکسچینجرز میں، یہ کلورائد آئن پروٹین کے ساتھ معاوضہ تعاملات کی وجہ سے ایک دوسرے کے ساتھ مضبوطی سے تعامل نہیں کرتے ہیں۔ چینلوں میں، پروٹین ایک بائنڈنگ سائٹ پر کلورائڈ آئنوں کو پڑوسی منفی چارج شدہ کلورائڈز سے نہیں بچاتا ہے۔ ہر منفی چارج اپنے ساتھ والے منفی چارجز پر ایک پسپا قوت ڈالتا ہے۔ محققین نے تجویز کیا ہے کہ یہ باہمی پسپائی سوراخ کے ذریعے ترسیل کی اعلی شرح میں معاون ہے۔ سی ایل سی ٹرانسپورٹر H + کو جھلی کے پار منتقل کرتے ہیں۔ سی ایل سی ٹرانسپورٹرز میں ایچ + راستہ دو گلوٹامیٹ کے باقیات کا استعمال کرتا ہے-ایک ایکسٹرا سیلولر سائیڈ، گلوکس، اور ایک انٹرا سیلولر سائیڈ، گلوئن پر۔ گلوکس پروٹین اور ایکسٹرا سیلولر محلول کے درمیان کلورائد کے تبادلے کو منظم کرنے کا بھی کام کرتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کلورائڈ اور پروٹون خلیوں کے باہر کی طرف ایک مشترکہ راستے کا اشتراک کرتے ہیں، لیکن خلیوں کے اندر کی طرف جدا ہو جاتے ہیں۔ سی ایل سی چینلز کا انحصار بھی ایچ + پر ہوتا ہے، لیکن گیٹنگ کے لیے سی ایل-ایکسچینج کے بجائے۔ ایک H + کے لیے دو Cl− کے تبادلے کے لیے گریڈینٹس کو استعمال کرنے کے بجائے، CLC چینلز بیک وقت لاکھوں آئنوں کو منتقل کرتے ہوئے ایک H + کو منتقل کرتے ہیں۔ یہ سست دروازے کے ایک چکر سے مطابقت رکھتا ہے۔ یوکرائیوٹک سی ایل سی چینلز میں سائٹوپلاسمک ڈومینز بھی ہوتے ہیں۔ ان ڈومینز میں سی بی ایس موفٹس کی ایک جوڑی ہے، جن کا فنکشن ابھی تک مکمل طور پر نمایاں نہیں ہے۔ اگرچہ ان ڈومینز کا عین مطابق کام مکمل طور پر نمایاں نہیں ہے، لیکن ان کی اہمیت ان کی تغیر کے نتیجے میں پیدا ہونے والی بیماریوں سے واضح ہوتی ہے۔ تھامسن کی بیماری، ڈینٹ کی بیماری، انفینٹائل مہلک آسٹیوپیٹروسیس، اور بارٹر سنڈروم اس طرح کی تغیرات کی وجہ سے ہونے والی تمام جینیاتی عوارض ہیں۔ سائٹوپلاسمک سی بی ایس ڈومینز کا کم از کم ایک کردار اڈینوسین نیوکلیوٹائڈز کے ذریعے ضابطے سے متعلق ہے۔ سی بی ایس ڈومینز میں اے ٹی پی، اے ڈی پی، اے ایم پی، یا اڈینوسین کے ساتھ پابند ہونے پر مخصوص سی ایل سی ٹرانسپورٹرز اور پروٹین میں ماڈیولڈ سرگرمی ہوتی ہے۔ مخصوص اثر ہر پروٹین کے لیے منفرد ہوتا ہے، لیکن اس کا مطلب یہ ہے کہ بعض سی ایل سی ٹرانسپورٹرز اور پروٹین سیل کی میٹابولک حالت کے لیے حساس ہوتے ہیں۔ انتخابی منظر زیادہ تر سی ایل سی پروٹینوں کے لیے بنیادی انتخابی فلٹر کے طور پر کام کرتا ہے، جس سے درج ذیل آئنوں کو سب سے زیادہ منتخب کردہ سے کم سے کم: ایس سی این −، سی ایل −، بی آر −، این او، آئی − تک گزرنے کی اجازت ملتی ہے۔ سلیکٹیوٹی فلٹر پر سیرائن کے باقیات کو، جسے سرسین کا نام دیا گیا ہے، ایک مختلف امینو ایسڈ میں تبدیل کرنا سلیکٹیوٹی کو بدل دیتا ہے۔ گیٹنگ اور کینیٹکس گیٹنگ دو میکانزم کے ذریعے ہوتی ہے: پروٹوپور یا فاسٹ گیٹنگ اور کامن یا سلو گیٹنگ۔ عام گیٹنگ میں دونوں پروٹین ذیلی اکائیاں ایک ہی وقت میں اپنے سوراخوں کو بند کرتی ہیں (تعاون)، جبکہ پروٹوپور گیٹنگ میں ہر سوراخ کو آزادانہ طور پر کھولنا اور بند کرنا شامل ہوتا ہے۔ جیسا کہ ناموں سے ظاہر ہوتا ہے، تیز گیٹنگ سست گیٹنگ کے مقابلے میں بہت تیز رفتار سے ہوتی ہے۔ گیٹنگ کے لیے درست مالیکیولر میکانزم کا اب بھی مطالعہ کیا جا رہا ہے۔ چینلز کے لیے، جب سست گیٹ بند ہوتا ہے، تو کوئی آئن سوراخ کے ذریعے داخل نہیں ہوتا ہے۔ جب سست دروازہ کھلا ہوتا ہے تو تیز دروازے بے ساختہ اور ایک دوسرے سے آزادانہ طور پر کھل جاتے ہیں۔ اس طرح، پروٹین کے دونوں دروازے کھلے ہو سکتے ہیں، یا دونوں دروازے بند ہو سکتے ہیں، یا صرف دو دروازوں میں سے ایک کھلا ہو سکتا ہے۔ سنگل چینل پیچ کلیمپ اسٹڈیز نے سی ایل سی چینلز کے دوہری سوراخ کے ڈھانچے کو حل کرنے سے پہلے ہی اس بائیو فزیکل پراپرٹی کا مظاہرہ کیا۔ ہر تیز گیٹ دوسرے سے آزادانہ طور پر کھلتا ہے اور ان مطالعات کے دوران ناپا جانے والا آئن کنڈکٹنس بائنومیل ڈسٹری بیوشن کی عکاسی کرتا ہے۔ ایچ + ٹرانسپورٹ سی ایل سی چینلز میں مشترکہ دروازے کے کھلنے کو فروغ دیتا ہے۔ مشترکہ دروازے کے ہر کھلنے اور بند ہونے کے لیے، ایک H + جھلی کے پار منتقل کیا جاتا ہے۔ مشترکہ گیٹ انٹرا سیلولر سی بی ایس ڈومینز سے اڈینوسین نیوکلیوٹائڈز کے بندھن سے بھی متاثر ہوتا ہے۔ ان ڈومینز کے ذریعہ پروٹین کی روک تھام یا چالو کرنا ہر پروٹین کے لیے مخصوص ہے۔ فنکشن سی ایل سی چینلز کھلنے پر کلورائد کو اپنے برقی کیمیائی میلان سے نیچے بہنے دیتے ہیں۔ یہ چینل سیل میمبرین پر ظاہر ہوتے ہیں۔ سی ایل سی چینلز ان جھلیوں کی جوش و خروش کے ساتھ ساتھ جھلی کے پار آئنوں کی نقل و حمل میں حصہ ڈالتے ہیں۔ سی ایل سی ایکسچینجرز اینڈوسومز یا لائسوسومز جیسے انٹرا سیلولر اجزاء میں مقامی ہوتے ہیں اور ان کے ڈبوں کے پی ایچ کو منظم کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ پیتھولوجی بارٹر سنڈروم، جو گردوں کے نمک کو ضائع کرنے اور ہائپوکالیمک الکالوسس سے وابستہ ہے، ہینلے کے موٹے چڑھتے ہوئے لوپ میں کلورائد آئنوں اور متعلقہ آئنوں کی ناقص نقل و حمل کی وجہ سے ہے۔ سی ایل سی این کے بی کو ملوث کیا گیا ہے۔ ایک اور وراثت میں ملنے والی بیماری جو گردے کے اعضاء کو متاثر کرتی ہے وہ ڈینٹس ڈیزیز ہے، جس کی خصوصیت کم سالماتی وزن والے پروٹینوریا اور ہائپر کیلکیوریا ہیں جہاں سی ایل سی این 5 میں تغیرات ہوتے ہیں۔ تھامسن بیماری کا تعلق غالب تغیرات اور سی ایل سی این 1 میں ریسیسیو تغیرات کے ساتھ بیکر بیماری سے ہے۔ جینز سی ایل سی این 1، سی ایل سی این 2، سی ایل سی این 3، سی ایل سی این 4، سی ایل سی این 5، سی ایل سی این 6، سی ایل سی این 7، سی ایل سی این کے اے، سی ایل سی این کے بی بی ایس این ڈی-سی ایل سی این کے اے کے لیے بارٹن، لوازمات ذیلی یونٹ بیٹا اور سی ایل سی این کے بی ای-سی ایل سی خاندان کے اراکین ایپیٹیلیل کلورائڈ چینل (ای-سی ایل سی) خاندان (ٹی سی #1.A.13) کلورائڈ آئنوں کی دو طرفہ نقل و حمل کو متحرک کرتے ہیں۔ ممالیہ جانوروں میں ایپیٹیلیل کلورائڈ چینل پروٹین کی متعدد آئسوفارم (کم از کم 6 مختلف جین پروڈکٹس کے علاوہ اسپلیس متغیرات) ہوتے ہیں، جو کلورائڈ چینل لوازمات (سی ایل سی اے) خاندان میں درج ہوتے ہیں۔ اس خاندان کا پہلا رکن جس کی خصوصیت تھی وہ ایک ریسپریٹری اپیتھیلیم، Ca2 +-ریگولیٹڈ، کلورائڈ چینل پروٹین تھا جو مویشیوں کے ٹریچیل اپیکل جھلی سے الگ کیا گیا تھا۔ اسے بائیو کیمیکل طور پر 140 کے ڈی اے کمپلیکس کے طور پر نمایاں کیا گیا تھا۔ مویشیوں کے ای سی ایل سی پروٹین میں 903 امینو ایسڈ اور چار پوٹیٹو ٹرانس میمبرین حصے ہوتے ہیں۔ صاف شدہ کمپلیکس، جب ایک پلینر لپڈ بائی لیئر میں دوبارہ تشکیل دیا جاتا ہے، تو یہ ایک آئن سلیکٹو چینل کے طور پر برتاؤ کرتا ہے۔ اسے Ca2 + کے ذریعے کیلمڈوولین کنیز II پر منحصر میکانزم کے ذریعے منظم کیا گیا تھا۔ پودوں، سلیئٹس اور بیکٹیریا، سینکو سسٹس اور ایسچریچیا کولی میں دور دراز کے ہومولوگ موجود ہو سکتے ہیں، لہذا ای-سی ایل سی فیملی پروٹین کے اندر کم از کم کچھ ڈومینز کی ابتدا قدیم ہے۔ جین CLCA1، CLCA2، CLCA3، CLCA4 خاندان کلورائڈ انٹرا سیلولر آئن چینل (CLIC) خاندان (TC #1.A.12) انسانوں میں چھ محفوظ شدہ پروٹین (CLIC1، CLIC2، CLIC3، CLIC4، CLIC5، CLIC6) پر مشتمل ہے۔ ممبران مونومیرک گھلنشیل پروٹین اور انٹیگرل جھلی پروٹین دونوں کے طور پر موجود ہیں جہاں وہ کلورائڈ انتخابی آئن چینلز کے طور پر کام کرتے ہیں۔ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ پروٹین جھلی کی صلاحیت کے ضابطے میں اور گردے میں ٹرانسیپیٹیلیل آئن جذب اور سراو میں کام کرتے ہیں۔ وہ گلوٹاتھیون ایس-ٹرانسفرس (جی ایس ٹی) سپر فیملی کے رکن ہیں۔ ساخت ان میں ایک یا دو پوٹیٹو ٹرانس میمبرین α-ہیلیکل سیگمنٹ (TMSs) ہوتے ہیں۔ مویشیوں کا پی 64 پروٹین لمبائی میں 437 امینو ایسائل بقیہ ہوتا ہے اور اس میں دو تخیلاتی ٹی ایم ایس 223-239 اور 367-385 پوزیشنوں پر ہوتے ہیں۔ این-اور سی-ٹرمینی سائٹوپلاسمک ہوتے ہیں، اور بڑے مرکزی لومینل لوپ کو گلائکوسیلیٹ کیا جا سکتا ہے۔ انسانی نیوکلیئر پروٹین (سی ایل آئی سی 1 یا این سی سی 27) بہت چھوٹا ہے (241 باقیات) اور پوزیشنوں پر صرف ایک تخیلاتی ٹی ایم ایس 30-36 ہے۔ یہ پی 64 کے دوسرے نصف تک یکساں ہے۔ ساختی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ گھلنشیل شکل میں، سی ایل آئی سی پروٹین اومیگا کلاس جی ایس ٹی کی طرح ایک محفوظ گلوٹیریڈوکسن مونوتھیول موٹف کی نمائش کرنے والی ایک فعال سائٹ کے ساتھ جی ایس ٹی فولڈ کو اپناتے ہیں۔ ال خامیسی اور دیگر۔ یہ ظاہر کیا کہ سی ایل آئی سی پروٹین میں گلوٹیریڈوکسن جیسی گلوٹاتھیون پر منحصر آکسیڈوریڈیکٹس انزیمیٹک سرگرمی ہوتی ہے۔ سی ایل آئی سیز 1، 2 اور 4 سبسٹریٹ کے طور پر 2-ہائیڈروکسیتھائل ڈائیسلفائڈ کا استعمال کرتے ہوئے عام گلوٹیریڈاکسن جیسی سرگرمی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ یہ سرگرمی سی ایل آئی سی آئن چینل فنکشن کو منظم کر سکتی ہے۔ نقل و حمل کا رد عمل عام نقل و حمل کا رد عمل جس کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ اتپریرک کلورائد چینل ہے: سی ایل − (سائٹوپلازم) → سی ایل − (انٹرا آرگنیلر اسپیس) سی ایف ٹی آر سی ایف ٹی آر ایک کلورائد چینل ہے جس کا تعلق اے بی سی ٹرانسپورٹرز کے سپر فیملی سے ہے۔ ہر چینل میں دو ٹرانس میمبرین ڈومینز اور دو نیوکلیوٹائڈ بائنڈنگ ڈومینز ہوتے ہیں۔ دونوں نیوکلیوٹائڈ بائنڈنگ ڈومینز کے ساتھ اے ٹی پی بائنڈنگ ان ڈومینز کو منسلک کرنے کا سبب بنتی ہے، جس کی وجہ سے آئن کے سوراخ کھل جاتے ہیں۔ جب اے ٹی پی کو ہائیڈرولائز کیا جاتا ہے تو نیوکلیوٹائڈ بائنڈنگ ڈومینز دوبارہ الگ ہو جاتے ہیں اور سوراخ بند ہو جاتے ہیں۔ پیتھولوجی سسٹک فائبروسس کروموسوم 7 پر سی ایف ٹی آر جین میں تغیرات کی وجہ سے ہوتا ہے، سب سے عام تغیر ڈیلٹا ایف 508 ہے (فینائلالینائن کے لیے کوڈن کوڈنگ کا حذف ہونا، جو عام سی ایف ٹی آر پولی پیپٹائڈ میں 508 ویں امینو ایسڈ پوزیشن پر قابض ہے)۔ ان میں سے کوئی بھی تغیر پروٹین کے مناسب فولڈنگ کو روک سکتا ہے اور اس کے بعد اس کے انحطاط کو جنم دے سکتا ہے، جس کے نتیجے میں جسم میں کلورائڈ چینلز کی تعداد میں کمی واقع ہوتی ہے۔ یہ جسم میں میوکس کی تشکیل اور دائمی انفیکشن کا سبب بنتا ہے۔ دیگر کلورائڈ چینلز اور خاندان GABAA گلائسین ریسیپٹر کیلشیم ایکٹیویٹڈ کلورائڈ چینل اینین کنڈکٹنگ چینل روڈاپسن حوالہ جات مزید پڑھنا بیرونی لنکس-CLC کلورائڈ چینلز میمبرین پروٹین ٹرانس میمبرین ٹرانسپورٹرز انٹیگرل میمبرین پروٹین ڈومینز