Del:
Hvad er kemokiner?
den kemokiner er en gruppe af små molekyler (ca. 8-14 kDa), som regulerer cellernes trafik af forskellige typer leukocytter gennem interaktioner med en delmængde af syv receptorer koblet til transmembran G-protein.
De er sekundære proinflammatoriske mediatorer, som induceres af primære proinflammatoriske mediatorer, såsom interleukin-1 (IL-1) eller tumornekrosefaktor (TNF) (Graves DT, 1995).
Chemokiner danner en subfamilie af celle-signaleringsmolekyler eller cytokiner. Disse små proteiner udskilles af cellerne for at inducere kemotaxis i nærliggende celler.
Chemotaxis henviser til, hvornår celler styrer deres bevægelse i overensstemmelse med tilstedeværelsen af kemikalier i deres omgivelser.
For eksempel udløser tilstedeværelsen af en mikrobe eller et fremmedlegeme frigivelsen af kemikalier, som derefter leder immunceller til at migrere til infektionsstedet.
Neutrofiler induceres at forlade blodkarrene og migrere til infektionsstedet, hvor den invaderende krop er til stede.
Monocytter og umodne dendritiske celler rekrutteres efterfølgende. Kemokinerne er derfor kemotaktiske cytokiner.
Betydningen af kemokiner
Den fysiologiske betydning af denne familie af mediatorer er afledt af dets specificitet. I modsætning til de klassiske leukocytkemoattraktanter, som har lav specificitet, inducerer medlemmer af kemokinfamilien rekruttering af veldefinerede leukocytundergrupper.
Derfor kan ekspressionen af kemokiner forklare tilstedeværelsen af forskellige typer leukocytter observeret i flere normale eller patologiske tilstande.
Den rolle, som visse kemokiner anses pro-inflammatoriske, med proteiner, der rekrutteres til et sted med infektion under en immunreaktion, mens det menes, at andre chemokiner har en homøostatisk rolle, kontrollerende cellemigration som en del af normal vækst og vedligeholdelse af stoffet (Mandal, 2014).
Kemokiner og deres receptorer er særligt vigtige i bekæmpelsen af viral infektion og replikation.
De skiller sig også ud i forstyrrelsen af viral udbredelse, øger den cytotoksiske aktivitet af de inficerede celler eller rekrutterer aktiverede leukocytter til infektionsfokus for at hjælpe viral eliminering.
Kemokiner undertrykker HIV-1-infektion, og at kemokinreceptorer sammen med CD4 tjener som obligatoriske codefenders for indtræden af HIV-1, hvilket er en vigtig medicinsk opdagelse.
Mange vira koder for en viral homolog af kemokiner eller kemokinbindende proteiner, henholdsvis henholdsvis viroquin og viroceptor (2016 Prospec-Tany Technogen Ltd, 2016).
Struktur af kemokiner
Størrelsen af kemokinerne er forholdsvis lille (8-14 kDa). De produceres i meget store mængder for at etablere koncentrationsgradienter for de reagerende celler at migrere.
Chemokiner indeholder flere (sædvanligvis fire) cysteiner i konserverede positioner.
Disse cysteiner tilvejebringer en tertiær struktur for kemokinet gennem disulfidbindinger. Afstanden mellem de to første cysteiner bestemmer typen af kemokin.
De er inddelt i fire klasser, C, CC, CXC og CX3C, baseret på placeringen af centrale cystein involveret i disulfidbinding rester og er enten sammenstillet (CC) eller adskilt af en eller tre aminosyrer (CXC og Henholdsvis CX3C).
Stort set alle kemokiner secerneres celle efter syntese, med to undtagelser, CX3CL1 (fractalkin) og CXCL16 (SR-PSOX), som kan forblive bundet til celleoverfladen ved en transmembran mucin stilk typen.
Kemokiner kan bredt klassificeres som inflammatorisk eller homeostatiske, alt efter om de har en rolle i celle trafficking fysiologisk eller syntetiseret på anmodning som respons på en inflammatorisk stimulus (SCHWIEBERT, 2005).
Chemokiner har en systematisk nomenklatur baseret på klassen og en numerisk betegnelse, for eksempel CCL3, CXCL10.
Dette forenkler i høj grad det tidligere system, hvorved kemokiner overvejende navngives af funktion og kan derfor have flere forskellige navne.
For eksempel blev CCL2 oprindeligt betegnet monocytkemoattraktant 1 (MCP-1), lille inducerbar cytokin A2 (SCYA2) og monocytkemotaktisk og aktivering (MCAF) (Gemma E. White, 2013).
Receptorer af kemokin
Virkningen af et kemokin medieres, når det interagerer med en kemokinreceptor, der er medlem af familien af G-proteinkoblede receptorer.
Disse er transmembrane receptorer, der er koblet til det intracellulære G-protein, som stimulerer signaltransduktionsveje i cellen, når de aktiveres.
Receptorerne har syv transmembrane regioner som angivet i figur 2. Aminoterminalerne (NH2) og ekstracellulære sløjfer bidrager til ligandens specificitet.
G-proteiner koblet ved carboxyenden (COOH) af receptoren tillader signalering nedstrøms.
De fleste kemokinreceptorer er i stand til at binde til multiple ligander af high affinitetskemokiner, men liganderne af en given receptor er næsten altid begrænset til den samme strukturelle underklasse.
De fleste kemokiner binder til mere end en receptorsubtype. Receptorer til inflammatoriske kemokiner er typisk meget promiskuøse med hensyn til specificiteten af liganden og kan mangle en selektiv endogen ligand (Chemokine receptorer, S.F.).
Betændelse og homeostase
I tilfælde af infektion, bliver skade eller vævsskade, inflammatoriske kemokiner normalt frigivet for at løse problemet.
Mange inflammatoriske kemokiner tiltrækker et bredt udvalg af celler, både i de medfødte og adaptive arme af immunitet.
Når det inflammatoriske kemokin er påvist, vil cellerne ekstravasere fra blodkaret og følge gradienten til dens kilde.
En gang på skadens sted kan immunceller reagere ved at frigive yderligere cytokiner og kemokiner, hvilket bringer flere celler ind i folden. Kemokiner deltager også i orkestrering af sårheling.
Homeostatiske kemokiner udtrykkes konstitutivt i visse organer eller væv. Specifikke kemokinreceptorer kræves ofte for at få adgang (eller exit) fra visse organer og væv, såsom tymus og knoglemarv..
Disse kemokiner har også et mere varieret udvalg af funktioner sammenlignet med inflammatoriske kemokiner. Disse funktioner omfatter organogenese, stamcelle migration og celleudvikling.
På grund af deres funktion at lede celler til specifikke organer, kan homeostatiske kemokiner også være involveret i cancer og metastase (BioLegend, Inc., S.F.).
referencer
- 2016 Prospec-Tany Technogen Ltd. (2016). kemokiner. Genoprettet fra prospecbio.com.
- Albert Zlotnik, O. Y. (2000). Kemokiner: Et nyt klassifikationssystem og deres rolle i immunitet. Inmiunity Volumen 12, udgave 2 , 121-127. sciencedirect.com.com.
- BioLegend, Inc. (S.F.). Chemokiner og Chemokines Receptorer. Genoprettet fra biolegend: biolegend.com.
- Chemokine receptorer. (S.F.). Hentet fra guidetopharmacology: guidetopharmacology.org.
- Gemma E. White, A.J. (2013). CC-kemokinreceptorer og kroniske inflammations-terapeutiske muligheder og farmakologiske udfordringer. Farmakologiske anmeldelser, 65 (1), 47-89. pharmrev.aspetjournals.org.
- Graves DT, J. Y. (1995). Chemokiner, en familie af kemotaktiske cytokiner. Crit Rev Oral Biol Med .; 6 (2)., 109-118. ncbi.nlm.nih.gov.
- Mandal, A. (2014, 8. oktober). Hvad er Chemokines? Hentet fra news-medical.net.
- Schwiebert, L. M. (2005). Chemokiner, kemokines receptorer og desease. Birminghan Alabama: Elsevier akademiske presse.