Co jsou chemokiny?



chemokiny jsou skupinou malých molekul (přibližně 8-14 kDa), které regulují provoz buněk různých typů leukocytů prostřednictvím interakcí s podmnožinou sedmi receptorů spojených s transmembránovým G proteinem.

Jsou to sekundární prozánětlivé mediátory, které jsou indukovány primárními prozánětlivými mediátory, jako je interleukin-1 (IL-1) nebo faktor nekrotizující nádor (TNF) (Graves DT, 1995)..

Chemokiny tvoří podrodinu buněčných signálních molekul nebo cytokinů. Tyto malé proteiny jsou vylučovány buňkami k indukci chemotaxe v okolních buňkách.

Chemotaxie označuje, kdy buňky řídí svůj pohyb podle přítomnosti chemikálií v jejich prostředí.

Například přítomnost mikrobu nebo cizího tělesa spouští uvolňování chemikálií, které pak směřují imunitní buňky k migraci na místo infekce..

Neutrofily jsou indukovány, aby opustily krevní cévy a migrovaly do místa infekce, kde je přítomno napadající tělo.

Následně se rekrutují monocyty a nezralé dendritické buňky. Chemokiny jsou tedy chemotaktické cytokiny.

Význam chemokinů

Fyziologický význam této rodiny mediátorů je odvozen od její specificity. Na rozdíl od klasických chemoatraktantů leukocytů, které mají nízkou specificitu, členové rodiny chemokinů indukují nábor dobře definovaných podskupin leukocytů..

Exprese chemokinů proto může vysvětlovat přítomnost různých typů leukocytů pozorovaných v několika normálních nebo patologických stavech.

Úloha určitých chemokinů je považována za prozánětlivou, přičemž proteiny jsou přijímány do místa infekce v průběhu imunitní reakce, zatímco jiné chemokiny mají homeostatickou úlohu, kontrolují buněčnou migraci jako součást růstu a normální údržby. tkaniny (Mandal, 2014).

Chemokiny a jejich receptory jsou zvláště důležité při kontrole virové infekce a replikace.

Vyznačují se také interferencí s množením virů, zvýšením cytotoxické aktivity infikovaných buněk nebo rekrutováním aktivovaných leukocytů do ložisek infekce, které pomáhají eliminovat viry..

Chemokiny potlačují infekci HIV-1 a že chemokinové receptory spolu s CD4 slouží jako povinné kodéry pro vstup HIV-1, což je důležitý lékařský objev..

Mnoho virů kóduje virový homolog chemokinů nebo chemokinových vazebných proteinů, označovaných jako viroquin a viroceptor (2016 Prospec-Tany Technogene Ltd, 2016).

Struktura chemokinů

Velikost chemokinů je relativně malá (8-14 kDa). Vyrábějí se ve velmi velkém množství pro stanovení gradientů koncentrace pro reagující buňky k migraci.

Chemokiny obsahují několik (obvykle čtyři) cysteiny v konzervovaných pozicích.

Tyto cysteiny poskytují terciární strukturu chemokinu prostřednictvím disulfidových vazeb. Vzdálenost mezi prvními dvěma cysteiny určuje typ chemokinu.

Jsou rozděleny do čtyř tříd, C, CC, CXC a CX3C, na základě umístění klíčových cysteinových zbytků, které se účastní disulfidové vazby a jsou buď vedle sebe (CC) nebo odděleny 1 nebo 3 aminokyselinami (CXC a CXC). CX3C).

Prakticky všechny chemokiny jsou vylučovány z buňky po syntéze, se dvěma výjimkami, CX3CL1 (fraktalkin) a CXCL16 (SR-PSOX), které mohou zůstat navázány na povrch buňky transmembránovým mucinem podobným kmenem..

Chemokiny mohou být široce klasifikovány jako homeostatické nebo zánětlivé, v závislosti na tom, zda hrají roli v přenosu fyziologických buněk nebo jsou syntetizovány na požádání v reakci na zánětlivý podnět (Schwiebert, 2005)..

Chemokiny mají systematickou nomenklaturu založenou na třídě a číselném označení, například CCL3, CXCL10.

To značně zjednodušuje předchozí systém, kdy chemokiny jsou převážně pojmenovány podle funkce, a proto mohou mít několik různých názvů.

Například CCL2 byl původně nazýván monocytový chemoatraktant 1 (MCP-1), malý indukovatelný cytokin A2 (SCYA2) a chemotaktický a monocytový aktivátor (MCAF) (Gemma E. White, 2013).

Receptory chemokinu

Účinek chemokinu je zprostředkován, když interaguje s chemokinovým receptorem, který je členem rodiny receptorů spřažených s G proteinem..

Jedná se o transmembránové receptory, které jsou spojeny s intracelulárním G proteinem, který stimuluje dráhy přenosu signálu v buňce, když je aktivován..

Receptory mají sedm transmembránových oblastí, jak je uvedeno na obrázku 2. Amino terminály (NH2) a extracelulární smyčky přispívají ke specifičnosti ligandu.

G proteiny připojené na karboxylovém konci (COOH) receptoru umožňují signalizaci downstream.

Většina receptorů chemokinů je schopna vázat se na více ligandů chemokinů s vysokou afinitou, ale ligandy daného receptoru jsou téměř vždy omezeny na stejnou strukturní podtřídu..

Většina chemokinů se váže na více než jeden podtyp receptoru. Receptory pro zánětlivé chemokiny jsou typicky velmi promiskuitní s ohledem na specificitu ligandu a mohou postrádat selektivní endogenní ligand (chemokinové receptory, S.F.)..

Zánět a homeostáza

V případě infekce, poranění nebo poškození tkáně se zánětlivé chemokiny obvykle uvolňují, aby se problém vyřešil.

Mnoho zánětlivých chemokinů přitahuje širokou škálu buněk, a to jak v přirozených, tak v adaptivních ramenech imunity.

Když je detekován zánětlivý chemokin, buňky se uvolní z krevní cévy a sledují gradient ke svému zdroji.

Jakmile jsou v místě poranění, mohou imunitní buňky reagovat uvolněním dalších cytokinů a chemokinů, což přinese více buněk do záhybu. Chemokiny se také účastní orchestrace hojení ran.

Homeostatické chemokiny jsou konstitutivně exprimovány v určitých orgánech nebo tkáních. Specifické chemokinové receptory jsou často nutné k získání vstupu (nebo výstupu) z určitých orgánů a tkání, jako je brzlík a kostní dřeň..

Tyto chemokiny mají ve srovnání se zánětlivými chemokiny také různorodější spektrum funkcí. Tyto funkce zahrnují organogenezi, migraci kmenových buněk a vývoj buněk.

Vzhledem ke své funkci směrování buněk do specifických orgánů mohou být homeostatické chemokiny také zapojeny do rakoviny a metastáz (BioLegend, Inc., S.F.).

Odkazy

  1. 2016 Prospec-Tany Technogene Ltd. (2016). Chemokiny. Získané z prospecbio.com.
  2. Albert Zlotnik, O. Y. (2000). Chemokiny: nový klasifikační systém a jejich role v imunitě. Inmiunity Volume 12, Issue 2 , 121-127. sciencedirect.com.com.
  3. BioLegend, Inc. (S.F.). Chemokiny a receptory chemokinů. Získaný z biolegendu: biolegend.com.
  4. Receptory chemokinů. (S.F.). Zdroj: guidetopharmacology: guidetopharmacology.org.
  5. Gemma E. White, A. J. (2013). CC Chemokinové receptory a chronický zánět - terapeutické příležitosti a farmakologické výzvy. Farmakologické recenze, 65 (1), 47-89. pharmrev.aspetjournals.org.
  6. Graves DT, J. Y. (1995). Chemokiny, rodina chemotaktických cytokinů. Crit Rev Oral Biol Med .;., 109-118. ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Mandal, A. (2014, 8. října). Co jsou chemokiny? Zdroj: news-medical.net.
  8. Schwiebert, L. M. (2005). Chemokiny, chemokinové receptory a nemoc. Birminghan Alabama: Elsevier akademický tisk.