سائنسدانوں نے سیاہ بیوہ مکڑی کے زہر کے مہلک راز سے پردہ اٹھا دیا۔

 

سائنسدانوں نے سیاہ بیوہ مکڑی کے زہر کے مہلک راز سے پردہ اٹھا دیا۔

کالی بیوہ مکڑی کی α-latrotoxin اعصابی خلیوں میں کیلشیم چینل بنا کر اعصابی سگنلنگ میں خلل ڈالتی ہے، جس سے پٹھوں میں کھچاؤ پیدا ہوتا ہے۔ یونیورسٹی آف منسٹر کی تحقیق نے جدید مائکروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے اس کے پیچیدہ طریقہ کار کا انکشاف کیا، جس میں طب اور بائیو ٹیکنالوجی میں ممکنہ ایپلی کیشنز ہیں۔

Cryo-EM اور MD تخروپن اس طریقہ کار کو ظاہر کرتے ہیں جس کے ذریعے قوی نیوروٹوکسین α-latrotoxin کیلشیم پارگمی جھلی کے سوراخ بناتا ہے۔

کالی بیوہ مکڑی سب سے زیادہ خوف زدہ مکڑی کی پرجاتیوں میں سے ایک ہے۔ اس کا زہر سات مختلف ٹاکسنز کا ایک کاک ٹیل ہے جو اعصابی نظام پر حملہ کرتا ہے۔ یہ نام نہاد لیٹروٹوکسینز خاص طور پر کیڑوں اور کرسٹیشین کو مفلوج کردیتے ہیں۔ تاہم، ان میں سے ایک زہریلا، α-latrotoxin، خاص طور پر کشیرکا جانوروں کو نشانہ بناتا ہے اور انسانوں کے لیے زہریلا ہے۔ یہ اعصابی اشاروں کی ترسیل میں خلل ڈالتا ہے، جس سے اس کے نقصان دہ اثرات مرتب ہوتے ہیں۔

جیسے ہی α-latrotoxin Synapses کے مخصوص ریسیپٹرز سے منسلک ہوتا ہے - عصبی خلیوں کے درمیان یا اعصابی خلیوں اور پٹھوں کے درمیان رابطے - کیلشیم آئن سگنلنگ خلیوں کی presynaptic جھلیوں میں بے قابو ہو کر بہتے ہیں۔ یہ نیورو ٹرانسمیٹر کی رہائی کو اکساتا ہے، مضبوط پٹھوں کے سنکچن اور اینٹھن کو متحرک کرتا ہے۔

عمل کی پیچیدگی

اس عمل کی ظاہری سادگی کے باوجود، اس کے پیچھے ایک انتہائی پیچیدہ طریقہ کار ہے۔ یونیورسٹی آف مونسٹر (جرمنی) کے سائنسدانوں نے اب قریب جوہری ریزولیوشن میں جھلی کے اندراج سے پہلے اور بعد میں α-latrotoxin کی ساخت کو سمجھ لیا ہے۔

presynaptic جھلی میں کیلشیم کی آمد کے طریقہ کار کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے، یونیورسٹی آف مونسٹر کے سینٹر فار سافٹ نینو سائنس کے ماہرین، پروفیسر کرسٹوس گیٹسوگینس (انسٹی ٹیوٹ آف میڈیکل فزکس اینڈ بائیو فزکس) اور پروفیسر اینڈریاس ہیور (انسٹی ٹیوٹ آف فزیکل کیمسٹری)۔ )، اعلی کارکردگی والی کرائیو الیکٹران مائیکروسکوپی (cryo-EM) اور مالیکیولر ڈائنامکس (MD) کمپیوٹر سمولیشنز کا استعمال کیا۔

ٹاکسن کی تبدیلی

انہوں نے ظاہر کیا کہ ٹاکسن ایک قابل ذکر تبدیلی سے گزرتا ہے جب یہ ریسیپٹر سے منسلک ہوتا ہے۔ زہریلے مالیکیول کا ایک حصہ ایک ڈنٹھل بناتا ہے جو سیل کی جھلی میں سرنج کی طرح گھس جاتا ہے۔ ایک خاص خصوصیت کے طور پر، یہ ڈنڈا جھلی میں ایک چھوٹا سا سوراخ بناتا ہے جو کیلشیم چینل کے طور پر کام کرتا ہے۔ ایم ڈی سمیلیشنز نے انکشاف کیا کہ کیلشیم آئن ایک سلیکٹیو گیٹ کے ذریعے سیل میں داخل ہو سکتے ہیں جو براہ راست تاکنا کے اوپر کی طرف واقع ہے۔

ان نتائج کی بدولت، محققین اب بہتر طور پر سمجھتے ہیں کہ α-latrotoxin کیسے کام کرتا ہے۔ "ٹاکسن انتہائی پیچیدہ انداز میں presynaptic جھلی کے کیلشیم چینلز کے کام کی نقل کرتا ہے،" Christos Gatsogiannis بتاتے ہیں۔ "لہذا یہ پہلے سے معلوم تمام زہریلے مادوں سے ہر لحاظ سے مختلف ہے۔" نئے نتائج ممکنہ ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج کو کھولتے ہیں؛ latrotoxins میں کافی بایوٹیکنالوجی صلاحیت ہے، بشمول بہتر تریاق کی نشوونما، فالج کا علاج، اور نئی بایو پیسٹیسائیڈز۔

تحقیق کے نتائج حال ہی میں جریدے نیچر کمیونیکیشنز میں شائع ہوئے ہیں۔ پچھلے کام میں، کرسٹوس گیٹسوگینس کی سربراہی میں تحقیقی گروپ نے جھلی میں داخل کرنے سے پہلے ہی کالی بیوہ مکڑی کے زہر میں حشرات سے متعلق مخصوص لیٹروٹوکسینز کی ساخت کو سمجھ لیا تھا۔

حوالہ: B. U. Klink, A. Alavizargar, K. S. Kalyankumar, M. Chen, A. Heuer اور C. Gatsogiannis، 3 اکتوبر 2024، نیچر کمیونیکیشنز کے ذریعے "α-latrotoxin کی منتقلی کی ساختی بنیاد"