Kas yra chemokinai?

Chemokinai yra mažų molekulių (maždaug 8-14 kDa) grupė, reguliuojanti įvairių tipų leukocitų ląstelių prekybą per sąveiką su septynių receptorių pogrupiu, sujungtu su transmembraniniu G baltymu.

Jie yra antriniai uždegiminiai mediatoriai, kuriuos sukelia pirminiai priešuždegiminiai mediatoriai, tokie kaip interleukin-1 (IL-1) arba naviko nekrozės faktorius (TNF) (Graves DT, 1995).

Chemokinai sudaro ląstelių signalizuojančių molekulių arba citokinų pogrupį. Šiuos mažus baltymus išskiria ląstelės, kad sukeltų chemotaksą netoliese esančiose ląstelėse.

Chemotaxis reiškia, kad ląstelės nukreipia savo judėjimą pagal cheminių medžiagų buvimą jų aplinkoje.

Pavyzdžiui, mikrobų ar svetimkūnių buvimas sukelia cheminių medžiagų, kurios imunines ląsteles nukreipia į infekcijos vietą, išsiskyrimą.

Neutrofilai skatinami palikti kraujagysles ir migruoja į infekcijos vietą, kurioje yra įsiskverbiantis kūnas.

Vėliau įdarbinamos monocitai ir nesubrendusios dendritinės ląstelės. Todėl chemokinai yra chemotaktiniai citokinai.

Chemokinų svarba

Šios mediatorių šeimos fiziologinė svarba kyla iš jo specifiškumo. Skirtingai nuo klasikinių leukocitų chemokonstruktorių, kurių specifiškumas mažas, chemokino šeimos nariai sukelia gerai apibrėžtų leukocitų pogrupių įdarbinimą.

Todėl chemokinų ekspresija gali paaiškinti įvairių tipų leukocitų, pastebėtų keliose normaliose ar patologinėse būsenose, buvimą.

Tam tikrų chemokinų vaidmuo yra laikomas priešuždegiminiu, kai baltymai imami į infekcijos vietą imuninio atsako metu, o manoma, kad kiti chemokinai atlieka homeostatinį vaidmenį, kontroliuodami ląstelių migraciją kaip augimo ir normalios priežiūros dalį. audinių (Mandal, 2014).

Chemokinai ir jų receptoriai yra ypač svarbūs kontroliuojant virusinę infekciją ir replikaciją.

Jie taip pat išsiskiria kišimu į virusų plitimą, padidina infekuotų ląstelių citotoksinį aktyvumą arba įdarbina aktyvintus leukocitus į infekcijos židinius, kad padėtų virusui pašalinti.

Chemokinai slopina ŽIV-1 infekciją ir kad chemokino receptoriai kartu su CD4 tarnauja kaip privalomi kodifendoriai patekimui į ŽIV-1, kuris yra svarbus medicininis atradimas.

Daugelis virusų koduoja chemikinų arba chemokino surišimo baltymų virusinį homologą, vadinamą virokvinu ir viroceptoriumi (2016 Prospec-Tany Technogene Ltd, 2016).

Chemokinų struktūra

Chemokinų dydis yra santykinai mažas (8-14 kDa). Jie gaminami labai dideliais kiekiais, kad nustatytų reaguojančių ląstelių koncentracijos gradientus migracijai.

Chemokinuose yra keletas (paprastai keturių) cisteinų konservuotose vietose.

Šios cisteinai suteikia tercierinę chemokino struktūrą per disulfido ryšius. Tarp pirmųjų dviejų cisteinų atstumas lemia chemokino tipą.

Jie yra suskirstyti į keturias klases: C, CC, CXC ir CX3C, remiantis pagrindinių cisteino liekanų, dalyvaujančių disulfidinėje jungtyje, buvimu ir yra tarpusavyje susietos (CC) arba atskiriamos 1 arba 3 amino rūgštimis (CXC ir CXC). CX3C).

Beveik visi chemokinai išskiriami iš ląstelės po sintezės, su dviem išimtimis: CX3CL1 (fractalkine) ir CXCL16 (SR-PSOX), kurie gali likti prijungti prie ląstelės paviršiaus transmembraninio mucino tipo kamieno.

Chemokinai gali būti plačiai klasifikuojami kaip homeostatiniai ar uždegiminiai, priklausomai nuo to, ar jie atlieka vaidmenį fiziologinių ląstelių prekyboje, arba yra sintezuojami pagal paklausą atsakant į uždegiminį stimulą (Schwiebert, 2005).

Chemokinai turi sisteminę nomenklatūrą pagal klasę ir skaičių, pavyzdžiui, CCL3, CXCL10.

Tai labai supaprastina ankstesnę sistemą, pagal kurią chemokinai dažniausiai vadinami funkcija, todėl jie gali turėti keletą skirtingų pavadinimų.

Pavyzdžiui, CCL2 buvo vadinamas monocitų chemoattraktantu 1 (MCP-1), nedideliu indukuojamu citokinu A2 (SCYA2) ir chemotaktiniu ir monocitų aktyvatoriumi (MCAF) (Gemma E. White, 2013).

Chemokino receptoriai

Chemokino poveikis yra tarpinis, kai jis sąveikauja su chemokino receptoriu, kuris yra G baltymų prijungtų receptorių šeimos narys.

Tai yra transmembraniniai receptoriai, prijungti prie intracelulinio G baltymo, kuris stimuliuoja signalo transdukcijos kelius ląstelėje, kai jie aktyvuojami.

Receptoriai turi septynis transmembraninius regionus, kaip parodyta 2 paveiksle. Amino terminalai (NH2) ir ekstraląstelinės kilpos prisideda prie ligando specifiškumo.

G baltymai, prijungti prie receptoriaus karboksi galo (COOH), leidžia signalizuoti pasroviui.

Dauguma chemokino receptorių gali susieti su daugeliu aukšto afiniteto chemokino ligandų, tačiau tam tikro receptoriaus ligandai beveik visada yra riboti tuo pačiu struktūriniu poklasiu.

Dauguma chemokinų prisijungia prie daugiau nei vieno receptorių potipio. Uždegiminių chemokinų receptoriai paprastai yra labai nepatogūs ligando specifiškumui ir gali neturėti selektyvaus endogeninio ligando (chemokino receptorių, SF).

Uždegimas ir homeostazė

Infekcijos, sužalojimo ar audinių pažeidimo atveju uždegiminiai chemokinai paprastai išsiskiria problemai išspręsti.

Daugelis uždegiminių chemokinų pritraukia daugybę ląstelių, tiek įgimtoje, tiek prisitaikančioje imuniteto rankoje.

Nustačius uždegiminį chemokiną, ląstelės išnyks iš kraujagyslės ir seka gradientą iki jo šaltinio.

Kai imuninė ląstelė yra susižalojimo vietoje, jos gali reaguoti išlaisvindamos papildomas citokinas ir chemokinus, įnešdamos daugiau ląstelių. Chemokinai taip pat dalyvauja žaizdų gijimo organizavime.

Homeostatiniai chemokinai yra išreiškiami tam tikruose organuose ar audiniuose. Tam tikriems chemokino receptoriams dažnai reikalingas tam tikrų organų ir audinių, pvz., Tymų ir kaulų čiulpų, įėjimas (arba išėjimas).

Šie chemokinai taip pat turi įvairesnių funkcijų, palyginti su uždegiminiais chemokinais. Šios funkcijos apima organogenezę, kamieninių ląstelių migraciją ir ląstelių vystymąsi.

Dėl savo funkcijos nukreipti ląsteles į tam tikrus organus, homeostatiniai chemokinai taip pat gali būti susiję su vėžiu ir metastazėmis (BioLegend, Inc., SF).