Chemokines: Istraktura, Pag-andar at Mga Karamdaman

Ang mga kemokin ay maliit na pagbibigay ng senyas proteins na nagpapalitaw ng chemotaxis (kilusan ng paglipat) ng mga cell. Sa karamihan ng mga kaso, ang mga cell na ito ay immune cells. Kaya, ang mga chemokine ay responsable para sa mabisang paggana ng immune system.

Ano ang mga chemokine?

Ang mga kemokin ay maliit proteins na kabilang sa pamilya ng cytokine. Naging sanhi ng paglipat ng mga cell. Pangunahin, ito ang mga immune cell na kailangang mabilis na maabot ang naaangkop na lugar ng pinsala o impeksyon. Ang mga chemokine ay ginawa ng mga cell na kung saan nilalayon din nilang akitin. Sa ibabaw ng mga cell na ito ay may mga receptor na nagbibigay-daan sa mga chemokine na dumaan. Ang signal molecule ay nahahati sa nagpapaalab at homeostatic chemokines. Sa karamihan ng mga kaso, ang mga ito ay nagpapaalab na mga chemokine. Naaakit nila ang mga immune cell sa patutunguhan, na agad na nagpapalitaw ng mga nagpapaalab na proseso doon upang ipagtanggol laban sa impeksyon. Ang mga nagpapaalab na chemokine ay laging ginagawa sa lugar ng pinsala o impeksyon ng mga immune cell na naroroon upang makaakit ng karagdagang mga cell ng pagtatanggol. Ang mga homeostatic chemokine ay patuloy na ginawa, kahit na sa kawalan ng impeksyon. Naghahatid sila upang subaybayan ang malusog na tisyu. Ang chemokines ay may chemotaxic effect sa mga immune cells tulad ng mga monocytes, macrophages, keratinocytes, fibroblast, platelets, mga endothelial cell, T cells, stomatal cells, neutrophilic granulocytes, at dendritic cells. Ginagawa rin ang mga ito bilang senyales ng mga sangkap ng mga cell na ito upang makaakit ng tulad ng mga cell kung kinakailangan.

Anatomy at istraktura

Ang mga chemokine ay maliit na mga kadena ng protina na 75 hanggang 125 amino acids bawat isa Sa terminal na dulo ng kadena ay isa o dalawa cysteine mga nalalabi. Cysteine ay isang kulay ng asupre-naglalaman ng amino acid na maaaring bumuo ng disulfide tulay sa molekula. Ang cysteine ang mga residue ay bumubuo ngayon ng sulfide tulay sa loob ng kadena ng protina. Gayunpaman, habang ang pagkakasunud-sunod ng amino acid ay variable sa loob ng pamilyang chemokine proteins, ang tertiary na istraktura ay mananatiling pareho para sa lahat ng mga chemokine. Ang pangunahing katawan ay nabuo bilang isang three-straced antiparallel leaflet na may istrakturang beta. Sa terminus ng carboxy, nagtatapos ang kadena sa isang alpha helix. Dito matatagpuan ang mga residu ng cysteine. Mayroong apat na istraktura kung paano maiayos ang mga residu ng cystine ng terminal. Ang bawat istraktura ay sumasagisag sa isang pamilya ng mga chemokine. Kaya, ang dalawang residu ng cysteine ​​ay maaaring sundin nang direkta sa likod ng bawat isa. Ang kaukulang pamilya ng chemokine ay tinatawag na pamilya ng CC. Kung ang isa pang amino acid ay inililipat sa pagitan ng mga residu ng cysteine, ito ay ang pamilya CXC. Naglalaman ang pamilya CX3C ng dalawang residu ng cysteine ​​na pinaghiwalay ng tatlo amino acids. Sa wakas, mayroong isang pamilya na may isang nalalabi sa cysteine, na tinatawag na pamilya C. Ang lahat ng mga residu ng cysteine ​​ay bumubuo ng isang tulay na sulfide sa loob ng kadena. Ang mga indibidwal na pamilya ng chemokine ay may magkakaibang pag-andar. Ang eksaktong istraktura ng mga chemokine ay hindi pa rin lubos na nauunawaan. Ang mga chemokine ay hindi kinakailangang mangailangan ng tissue fluid o dugo upang maisagawa ang kanilang pag-andar. Maaari rin nilang ipadala ang kanilang mga signal sa pamamagitan ng mga solidong istraktura ng walang halo mga gradients Sa paggawa nito, nakagapos sila ng positibong pagsingil ng kanilang maraming batayan amino acids sa isang negatibong singil asukal Molekyul (glycosaminoglucan) sa ibabaw ng mga cell. Bakit nawala ang kanilang pag-andar kung hindi na sila nakakagapos sa glycosaminoglucan ay hindi pa malinaw.

Pag-andar at mga gawain

Ang pangunahing pag-andar ng chemokines ay upang makaakit ng tukoy na mga immune cell sa mga site sa katawan na kasalukuyang napapailalim sa isang mas mataas na antas ng depensa laban sa mga nakahahawang mananakop. Ginagawa nitong mas epektibo ang tugon sa immune. Sa karamihan ng mga kaso, tinitiyak din nila na ang makabuluhang mga nagpapaalab na tugon ay nabubuo upang labanan ang impeksyon. Nabuo ang mga ito sa lugar ng pinsala o impeksyon ng mga immune cell na naroroon na. Ang nakakaakit na mga cell ay lumipat patungo sa pinakamataas walang halo ng mga chemokine. Ang kaukulang mga receptor ng chemokine ay matatagpuan sa kanilang ibabaw. Ang mga chemokine ay nagbubuklod sa mga receptor na ito, na nagpapalitaw sa paglipat ng mga cell patungo sa pinakamataas walang halo ng mga chemokine. Gayunpaman, ang bawat pamilya ng chemokine ay nagbubuklod sa sarili nitong mga receptor. Halimbawa, tinitiyak ng pamilya CC ang paglipat ng mga monocytes, lymphocytes, at basophilic at eosinophilic granulosit. Ang pamilya CXC ay responsable para sa angiogenesis (paglago ng dugo sasakyang-dagat). Ang pamilya CX3C ay may gampanin sa nagpapaalab na proseso ng nervous system. Panghuli, pinapagana ng C-chemokines ang mga CD8 T cells at NK cells (natural killer cells).

Karamdaman

Kapag ang interplay sa pagitan ng chemokines at chemokine receptor ay nabalisa, ang immune system malfunction. Kadalasan, dahil sa isang pag-mutate ng kaukulang receptor, hindi na ito isang mahusay na akma para sa pag-dock ng mga chemokine. Nangangahulugan ito na ang mga immune cell ay hindi na maakit sa mga mapagpasyang sitwasyon. Ang malfunction na ito pagkatapos ay nagpapakita ng sarili bilang isang kakulangan sa immune. Halimbawa, ang tinaguriang WHIM syndrome, isang tukoy na kakulangan sa immune, ay dahil sa isang depekto sa chemokine receptor. Ang sakit na ito ay nagpapakita ng sarili sa mga paulit-ulit na impeksyon sa viral at bakterya. Ang mga pasyente ay nagpapakita ng isang partikular na pagkamaramdamin sa tao papillomavirus, ang impeksyon na kung saan manifests mismo sa pagbuo ng warts. ang utak ng buto ay puno ng mga T-precursor cells, ngunit ang mga ito ay hindi lumilipat sa mga lugar ng impeksyon. Pinipiling mga kakulangan sa immune laban sa ilang mga pathogens pwede rin. Halimbawa, ang pag-mutate ng isang receptor para sa isang chemokine ng pamilya CC ay nagreresulta sa mga partikular na pagkamaramdamin sa West Nile virus. Gayunpaman, ang parehong receptor, kapag na-mutate, ay nagbibigay din ng namamana na kaligtasan sa sakit sa HIV. Ang ilang mga mutasyon sa rehiyon ng receptor ng chemokine ay maaari ding maging bahagyang responsable para sa autoimmune sakit o mga alerdyi Ang sobrang produksyon ng ilang mga chemokine ay maaari ding mamuno sa mga sakit. Halimbawa, ang pag-unlad ng soryasis ay natagpuan na nauugnay sa labis na paggawa ng CXC chemokine IL-8. Rheumatoid sakit sa buto nangyayari rin kasama ang labis na produksyon ng IL-8. Ang mga pagbabago sa atherosclerotic ay madalas na resulta ng labis na nagpapaalab na proseso, kung minsan ay sanhi ng pagtaas ng mga aktibidad ng chemokine.