GLP٪7b٪7b0٪7d٪7d(لنک:بلوم ٹیکز.com٪2ffinتھیٹک-کیمیکل٪2f پیپٹائڈ٪2fglp٪7b٪7b1٪7d٪7dp-cas٪7b٪7b3٪7d٪7d.html) ایک پولی پیپٹائڈ ہارمون ہے جس میں 30 امینو ایسڈ ہوتے ہیں۔ GLP-1 پر گہری تحقیق کے ساتھ، زیادہ سے زیادہ مصنوعی طریقے تیار کیے گئے ہیں۔ یہ مضمون منظم طریقے سے GLP-1 کے موجودہ معلوم ترکیب کے طریقوں کو متعارف کرائے گا۔
طریقہ 1، ٹھوس مرحلے کی ترکیب:
ٹھوس مرحلے کی ترکیب پیپٹائڈ اور پروٹین کی ترکیب کے لیے ایک وسیع پیمانے پر استعمال شدہ طریقہ ہے، اور عام طور پر GLP-1 کی ترکیب کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔ ٹھوس مرحلے کی ترکیب میں، بنیادی ڈھانچہ پہلے امینو ایسڈ کو رال سے جوڑ کر بنتا ہے۔ اس کے بعد، اگلا امینو ایسڈ ترتیب میں شامل کیا جاتا ہے اور مناسب گاڑھا کرنے والے ایجنٹ کے ساتھ کیمیائی طور پر رد عمل ظاہر کیا جاتا ہے۔ آخر میں، ہدف کی مصنوعات کو رال سے پولی پیپٹائڈ کو صاف کرکے حاصل کیا جاسکتا ہے۔
ٹھوس مرحلے کی ترکیب کی اہمیت یہ ہے کہ یہ پیپٹائڈ ترکیب کی آٹومیشن اور بڑے پیمانے پر پیداوار کو قابل بناتا ہے۔ موجودہ مرکزی دھارے کے ٹھوس مرحلے کی ترکیب کے طریقوں میں Fmoc اور Boc شامل ہیں۔ ان میں سے، Fmoc طریقہ پیپٹائڈ کی حفاظت کے لیے N-Fmoc حفاظتی گروپ کا استعمال کرتا ہے، جبکہ Boc طریقہ کاربوکسیل گروپ کی حفاظت کے لیے tert-butyloxycarbonyl کا استعمال کرتا ہے۔
طریقہ دو، مائع مرحلے کی ترکیب:
مائع مرحلے کی ترکیب پیپٹائڈ کی ترکیب کا ایک روایتی طریقہ ہے جس میں ری ایکٹنٹس کو رد عمل کے لیے مائع مرحلے میں رکھا جاتا ہے۔ مائع مرحلے کی ترکیب کا فائدہ یہ ہے کہ رد عمل کے حالات ہلکے اور حساس کیمیائی ڈھانچے میں ترمیم کے لیے موزوں ہیں۔ تاہم، بہت زیادہ ری ایکٹنٹس کی وجہ سے، صاف کرنے کا عمل نسبتاً بوجھل ہے۔ مائع مرحلے کی ترکیب میں کیمیائی رد عمل میں شامل ہیں:
1. گاڑھا ہونا رد عمل:
کنڈینسیشن ری ایکشن پیپٹائڈ کی ترکیب میں سب سے بنیادی رد عمل میں سے ایک ہے، یعنی ڈی سی سی اور ایچ او بی ٹی جیسے گاڑھا کرنے والے ایجنٹوں کے ذریعے شروع کیا جانے والا کاربوکسائل گروپ امائنو ایسڈ کے امائنو گروپ سے ایسیلیشن ری ایکشن کے ذریعے جڑا ہوا ہے۔ رد عمل کے حالات ہلکے ہیں اور پیداوار زیادہ ہے۔
2. خاتمے کے رد عمل:
خاتمے کا رد عمل NaBH4 اور دیگر کم کرنے والے ایجنٹوں کے ذریعے میتھیونین کو ڈیتھیول میں کم کرنا ہے، جس سے یہ غیر فعال ہو جاتا ہے۔ رد عمل کو بنیادی شرائط کے تحت انجام دینے کی ضرورت ہے۔
3. حفاظتی گروہوں کا خاتمہ:
پیپٹائڈ چین میں امینو ایسڈ کے مختلف افعال کی وجہ سے، مختلف حفاظتی گروپوں کو تحفظ کے لیے استعمال کیا جائے گا۔ ترکیب مکمل ہونے کے بعد، حفاظتی گروپ کو ہٹانے کی ضرورت ہے۔ ایف ایم او سی کے طریقہ کار کے لیے پائپریڈین عام طور پر ایف ایم او سی کو ہٹانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ جبکہ Boc طریقہ کے لیے، TFA کو Boc کو ہٹانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
طریقہ تین، کیمیائی ترکیب:
GLP-1 اہم حیاتیاتی سرگرمیوں کے ساتھ پولی پیپٹائڈ ہارمون ہے۔ اس کی ترکیب کو مختلف طریقوں سے حاصل کیا جا سکتا ہے، جن میں کیمیائی ترکیب سب سے زیادہ استعمال ہونے والے طریقوں میں سے ایک ہے۔ کیمیائی ترکیب کا فائدہ یہ ہے کہ یہ انتہائی خالص ہدف کی مصنوعات تیار کر سکتا ہے، جو بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں ہیں۔ کیمیائی ترکیب کا طریقہ اور GLP-1 کے تفصیلی اقدامات ذیل میں پیش کیے جائیں گے۔
1. مصنوعی راستہ اور گروپ کے انتخاب کی حفاظت:
GLP-1 مالیکیول 36 امینو ایسڈز پر مشتمل ہوتا ہے، بشمول 21 L-type اور 15 D-type amino acids۔ ترکیب کو انجام دینے سے پہلے، مناسب مصنوعی راستے کا انتخاب کرنا اور مصنوعی حالات کے مطابق متعلقہ حفاظتی گروپ کا انتخاب کرنا ضروری ہے۔ Fmoc ٹھوس مرحلے کی ترکیب عام طور پر خودکار بڑے پیمانے پر ترکیب کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ یہ طریقہ N-9-fluoroimido carboxyl پروٹیکشن (N-Fmoc) کو ایک حفاظتی گروپ کے طور پر استعمال کرتا ہے، اور مخصوص سائٹس کے تحفظ کو یقینی بنانے کے لیے ایک مناسب ثانوی حفاظتی گروپ (جیسے tert-butyl یا methyl) کو بھی منتخب کرنے کی ضرورت ہے۔ ہر بار جب ایک نیا امینو ایسڈ شامل کیا جاتا ہے، Fmoc حفاظتی گروپ کو پہلے ہٹانے کی ضرورت ہوتی ہے، اور پھر اگلے امینو ایسڈ کے محفوظ جوڑے والے مادے کو شامل کیا جاتا ہے۔
2. کور امینو ایسڈ کی ترتیب کی ترکیب:
GLP-1 کی بنیادی ترتیب 21 امینو ایسڈز پر مشتمل ہوتی ہے، جس میں ایک کلیدی سیرین اور چار پرول-گلوٹامک ایسڈ ڈائیپٹائڈ کی ترتیب شامل ہوتی ہے۔ ٹھوس مرحلے کی ترکیب میں، بنیادی ترتیب کی ترکیب کو درج ذیل مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
2.1 ایسٹک ایسڈ کاربامیٹ (Fmoc-NH-CH2CO2Et) اور 2-Cl-Trt-Cl کو ٹھوس مرحلے کے مصنوعی رال میں شامل کریں، اور DIC/NMM کپلنگ ایجنٹ کے ساتھ کنڈینسیشن ری ایکشن انجام دیں۔
2.2 گروپ کے رد عمل کو روک کر Fmoc حفاظتی گروپ کو ہٹا دیں۔
2.3۔ اگلا امینو ایسڈ شامل کریں، مرحلہ 1 اور مرحلہ 2 کو ترتیب میں دہرائیں جب تک کہ بنیادی ترتیب ترکیب نہ ہوجائے۔
2.4 ٹھوس فیز رال پر پینٹا پیپٹائڈ ڈھانچے کی تشکیل۔ ایسٹیلائزیشن ری ایجنٹ کو ٹھوس فیز رال میں شامل کریں، N-ٹرمینل ریکگنیشن ایجنٹ (جیسے HBTU) کے ساتھ رد عمل ظاہر کریں، سیرین کے سائیڈ چین پروٹیکشن گروپ کو ایک معاون کم کرنے والے ایجنٹ کے طور پر شامل کریں، اور پھر Fmoc پروٹیکشن گروپ کو ہٹا دیں۔
2.5 Bacillus subtilis transferase (ProTide) کے کیٹالیسس کے تحت، پینٹا پیپٹائڈ ڈھانچہ سیرین آئوڈوسیٹیٹ کے پیشرو کے ساتھ ایک تبادلہ رد عمل سے گزرتا ہے۔
3. باقی امینو ایسڈ کی ترتیب کی ترکیب:
بنیادی ترتیب کی ترکیب کو مکمل کرنے کے بعد، باقی امینو ایسڈز کو شامل کرنا جاری رکھنا ضروری ہے، بشمول L- اور D- قسم کے امینو ایسڈز۔ ان امینو ایسڈز کے اضافے کو بنیادی ترتیب سے شروع کرنے، اگلے امینو ایسڈ کو ترتیب میں شامل کرنے، اور کیمیکل رد عمل کو انجام دینے کے لیے متعلقہ کنڈینسنگ ایجنٹ کو استعمال کرنے کی ضرورت ہے جب تک کہ ایک مکمل GLP-1 پولی پیپٹائڈ مالیکیول کی ترکیب نہ ہو جائے۔ اس عمل کے دوران، ضرورت کے مطابق ایک مناسب حفاظتی گروپ کا انتخاب کرنا، اور رد عمل کے مراحل، حفاظتی گروپ کو ہٹانا اور ترتیب میں امینو ایسڈ کا اضافہ کرنا بھی ضروری ہے۔
4. سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کا علاج:
تمام امینو ایسڈز کو شامل کرنے کے بعد، ٹھوس فیز رال پر ایک نامکمل ترکیب شدہ پیپٹائڈ چین بنتا ہے اور اسے مکمل طور پر تشکیل شدہ پیپٹائڈ مالیکیول بنانے کے لیے پروسیس کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ سب سے پہلے، غیر ساختہ پیپٹائڈ کو سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے ذریعے ہائیڈولائز کیا جانا چاہیے، تاکہ اصل میں رال سے منسلک C-ٹرمینل کاربوکسائل گروپ رال سے الگ ہو جائے، اور حفاظتی گروپ پانی میں الگ ہو جائے۔ ہائیڈولیسس ردعمل کے بعد، ہدف کی مصنوعات حاصل کی جاتی ہے.
5. بارش اور دھلائی:
علاج کے بعد، ہائیڈرولائزڈ محلول کو تیزاب سے ٹریٹ کیا جاتا ہے تاکہ ہدف کی مصنوعات کو تیز کیا جا سکے۔ اس کے بعد، گولی کو پانی میں دوبارہ بند کر دیا گیا، اس کے بعد نجاست کو دور کرنے کے لیے اسے اچھی طرح دھویا گیا۔
6. طہارت:
آخری مرحلہ مطلوبہ پروڈکٹ کو صاف کرنا ہے، عام طور پر اعلیٰ کارکردگی والے مائع کرومیٹوگرافی کا استعمال۔ اس عمل کے دوران، ماس سپیکٹرم میں محلول کی چوٹی کا پتہ لگا کر مصنوع کی پاکیزگی کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ مختصراً، GLP-1 کی کیمیائی ترکیب کے لیے پیچیدہ ردِ عمل کے متعدد دور اور آخر میں فعال ہدف کی مصنوعات کو حاصل کرنے کے لیے سخت صاف کرنے کے عمل کی ضرورت ہوتی ہے۔
طریقہ چار، حیاتیاتی ترکیب:
GLP-1 ایک اہم پولی پیپٹائڈ ہارمون ہے جس میں مختلف جسمانی اثرات شامل ہیں، بشمول انسولین کے اخراج کو فروغ دینا، بھوک کو دبانا، جسمانی وزن کو کم کرنا اور انسولین کی حساسیت کو برقرار رکھنا، وغیرہ۔ لبلبے کے غدود میں، اور اس کی ترکیب کی شرح کو خوراک کی مقدار سے منظم کیا جاتا ہے۔ تفصیلی اقدامات درج ذیل ہیں:
1. ترکیب سے پہلے تیاری کا کام:
جی ایل پی-1 کے بایو سنتھیسز سے پہلے، کچھ تیاری کے کام کرنے کی ضرورت ہے، بشمول استعمال شدہ سیل کی قسم کا تعین کرنا، کلچر کے حالات کا تعین کرنا اور مناسب کیٹلیٹک انزائم کا انتخاب کرنا۔ L خلیات GLP-1 ترکیب کا بنیادی ذریعہ ہیں کیونکہ ان میں دو ہارمونز، GIP (گلوکاگن نما پیپٹائڈ 1) اور GLP-1 کے پیش خیمہ ہوتے ہیں۔ L خلیوں کو خرگوش یا چوہوں کے آنتوں کے اپکلا سے الگ کیا جا سکتا ہے۔ بایو سنتھیسس سے پہلے، خلیات کو کافی تعداد میں کلچر کرنے کی ضرورت ہے، اور کافی غذائی اجزاء اور مناسب ثقافتی حالات فراہم کیے جانے چاہئیں۔ اس کے علاوہ، رد عمل کو فروغ دینے کے لیے مناسب کیٹلیٹک انزائم کا انتخاب کرنا ضروری ہے۔
2. پیشروؤں کی ترکیب اور پروسیسنگ:
GLP-1 کی حیاتیاتی ترکیب بنیادی طور پر L خلیوں میں ہوتی ہے، اور اس کا پیش خیمہ دو ہارمونز، GIP اور GLP-1 پر مشتمل ہوتا ہے۔ اینڈوکرائن سیلز میں داخل ہونے کے بعد، GIP اور GLP-1 کو پروٹولیٹک انزائمز کے ذریعے پروسیس کیا جاتا ہے اور انفرادی پیپٹائڈس میں کلیو کیا جاتا ہے۔ انزائمز اور کوفیکٹرز کا ایک سلسلہ اس عمل میں شامل ہے، بشمول پیشگی پولی پیپٹائڈ ایسڈیس (PC2)، آئسومیریز، اور دیر سے چپکنے والے عوامل۔
3. پولی پیپٹائڈ حصوں کے درمیان باہمی تبدیلی:
پروسیسنگ کے بعد، GIP اور GLP-1 پیپٹائڈس کو دوبارہ ملا کر GLP-1 پولی پیپٹائڈ بنا دیا جاتا ہے۔ اس عمل کے لیے گلوکاگن نما پیپٹائڈ 1 (GLP-1) کو ایک ٹیمپلیٹ کے طور پر استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جس میں دوسرے انفرادی پیپٹائڈس کو جوڑ کر نئی جامع پولی پیپٹائڈس تشکیل دی جاتی ہے۔ اس عمل کے لیے کچھ مخصوص خامروں اور عوامل کی بھی ضرورت ہوتی ہے، بشمول Prohormone Convertase 1/3 (PC1/3) اور Carboxypeptidase E (CPE)۔
4. GLP-1 سراو:
GLP-1 کی ترکیب اور پروسیس ہونے کے بعد، یہ سائٹوپلازم اور اینڈوکرائن سیلز کے اندرونی ویسکلز میں محفوظ ہو جاتا ہے۔ جب خوراک کے ذریعے حوصلہ افزائی کی جاتی ہے، تو اینڈوکرائن خلیے GLP-1 کو جاری کرتے ہیں اور مائیکرو ویسلز کے ذریعے خون کی گردش میں داخل ہوتے ہیں۔ اس عمل کو سگنل کی نقل و حمل کے راستوں کی ایک سیریز کے ذریعے منظم اور کنٹرول کیا جاتا ہے، بشمول CAMP-Ca2 پلساور اسی طرح.
مختصراً، GLP-1 کے حیاتیاتی ترکیب میں متعدد روابط اور عوامل کا مشترکہ عمل شامل ہے۔ بایو سنتھیسس اور کیمیائی ترکیب کا امتزاج GLP-1 کی تحقیق اور پیداوار کے لیے ایک بہتر بنیاد اور معاونت فراہم کر سکتا ہے۔
طریقہ پانچ، انزیمیٹک ترکیب:
انزیمیٹک ترکیب حیاتیاتی خامروں کے کیٹالیسس کے ذریعے پیپٹائڈ چینز کی ترکیب ہے۔ روایتی مائع مرحلے کی ترکیب کے طریقوں کے مقابلے میں، انزیمیٹک ترکیب کو کمرے کے درجہ حرارت پر انجام دیا جاسکتا ہے، اور خام مال کی ایک وسیع رینج کا انتخاب کیا جاسکتا ہے۔ انزائمز جیسے تھیٹا مائع سنتھیس، اے ای پی، اے سی ای، وغیرہ عام طور پر ترکیب کو متحرک کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔
آخر میں، اوپر بیان کردہ طریقے GLP-1 ترکیب کے لیے قابل عمل طریقے ہیں۔ مختلف تجرباتی حالات اور دواسازی کی پیداوار کے ماحول کے لیے مختلف طریقے موزوں ہیں۔