Що таке хемокіни?



The хемокіни є групою малих молекул (приблизно 8-14 кДа), які регулюють рух клітин різних типів лейкоцитів через взаємодії з підмножиною семи рецепторів, пов'язаних з трансмембранним G-білком.

Вони є вторинними прозапальними медіаторами, які індукуються первинними прозапальними медіаторами, такими як інтерлейкін-1 (IL-1) або фактор некрозу пухлини (TNF) (Graves DT, 1995)..

Хемокіни утворюють підродину клітинних сигнальних молекул або цитокінів. Ці маленькі білки секретуються клітинами для індукування хемотаксису в сусідніх клітинах.

Хемотаксис відноситься до того, коли клітини направляють своє рух відповідно до присутності хімічних речовин у своєму середовищі.

Наприклад, присутність мікроба або чужорідного тіла викликає викид хімічних речовин, які потім спрямовують імунні клітини до міграції до місця інфекції.

Нейтрофіли індукуються залишити кровоносні судини і мігрують до місця інфекції, де присутній вторгаючий орган.

Моноцити і незрілі дендритні клітини згодом набираються. Хемокіни, отже, є хемотаксичними цитокінами.

Важливість хемокінів

Фізіологічне значення цього сімейства медіаторів випливає з його специфічності. На відміну від класичних хемоаттрактантів лейкоцитів, які мають низьку специфічність, члени сімейства хемокінів індукують набір чітко визначених підгруп лейкоцитів..

Отже, експресія хемокінів може пояснити присутність різних типів лейкоцитів, що спостерігаються в декількох нормальних або патологічних станах.

Роль деяких хемокінів вважається прозапальною, при цьому білки, що рекрутуються в інфекційну ділянку під час імунної відповіді, в той час як інші хемокіни, як вважають, мають гомеостатичну роль, контролюючи міграцію клітин як частину росту і нормального утримання. тканини (Mandal, 2014).

Хемокіни та їх рецептори особливо важливі для контролю вірусної інфекції та реплікації.

Вони також виділяються в інтерференції з вірусною розмноженням, підвищуючи цитотоксичну активність інфікованих клітин або рекрутингу активованих лейкоцитів до вогнищ інфекції, щоб допомогти вирусній елімінації.

Хемокіни пригнічують інфікування ВІЛ-1 і що хемокінові рецептори, разом з CD4, служать обов'язковими кодовими захисниками для введення ВІЛ-1, що є важливим медичним відкриттям..

Багато віруси кодують вірусний гомолог хемокінів або хемокінових зв'язуючих білків, які називаються віруквіном і віропрепаратом відповідно (2016 Prospec-Tany Technogene Ltd, 2016).

Структура хемокінів

Розмір хемокінів відносно невеликий (8-14 кДа). Їх виробляють у дуже великих кількостях для встановлення градієнтів концентрації для міграції відповідних клітин.

Хемокіни містять кілька (зазвичай чотири) цистеїну в консервативних положеннях.

Ці цистеїни забезпечують третинну структуру хемокіну через дисульфідні зв'язки. Відстань між першими двома цистеїнами визначає тип хемокіну.

Вони поділяються на чотири класи, C, CC, CXC і CX3C, засновані на розташуванні ключових залишків цистеїну, які беруть участь у дисульфідній зв'язці і або супроводжуються (CC), або розділені 1 або 3 амінокислотами (CXC і CXC). CX3C, відповідно).

Практично всі хемокіни секретуються з клітини після синтезу, з двома винятками: CX3CL1 (фракталкин) і CXCL16 (SR-PSOX), які можуть залишатися пов'язаними з клітинною поверхнею трансмембранним муциноподібним стеблом..

Хемокіни можуть бути широко класифіковані як гомеостатичні або запальні, залежно від того, чи вони відіграють певну роль у торгівлі фізіологічними клітинами або синтезовані за запитом у відповідь на запальний стимул (Schwiebert, 2005)..

Хемокіни мають систематичну номенклатуру на основі класу і чисельного позначення, наприклад, CCL3, CXCL10.

Це значно спрощує попередню систему, в якій хемокіни переважно називаються функцією і тому можуть мати кілька різних назв.

Наприклад, CCL2 спочатку називався моноцитарним хемоаттрактантом 1 (MCP-1), малим индуцируемим цитокіном A2 (SCYA2) і хемотаксичним і моноцитним активатором (MCAF) (Gemma E. White, 2013).

Рецептори хемокіну

Дія хемокіну опосередковується, коли він взаємодіє з рецептором хемокіну, який є членом сімейства рецепторів, зв'язаних з білком G.

Це трансмембранні рецептори, які пов'язані з внутрішньоклітинним G-білком, який стимулює шляхи передачі сигналу всередині клітини при активації.

Рецептори мають сім трансмембранних областей, як показано на фіг.2. Амінотермінали (NH2) і позаклітинні петлі сприяють специфічності ліганду.

G-білки, зв'язані з карбокси-кінцем (COOH) рецептора, дозволяють передавати сигнали нижче за течією.

Більшість рецепторів хемокінів здатні зв'язуватися з численними лігандами високоафінних хемокінів, але ліганди даного рецептора майже завжди обмежені одним і тим же структурним підкласом..

Більшість хемокінів зв'язуються з більш ніж одним підтипом рецептора. Рецептори для запальних хемокінів, як правило, дуже нерозбірні щодо специфічності ліганду, і можуть не мати селективного ендогенного ліганду (рецептори Chemokine, S.F.).

Запалення і гомеостаз

У разі інфекції, пошкодження або пошкодження тканини, запальні хемокіни зазвичай вивільняються для вирішення проблеми.

Багато запальні хемокіни притягують широкий спектр клітин, як у вроджених, так і в адаптивних руках імунітету.

При виявленні запального хемокіну клітини виводяться з кровоносної судини і слідують за градієнтом до її джерела.

Одного разу на місці пошкодження імунні клітини можуть реагувати, вивільняючи додаткові цитокіни і хемокіни, приводячи в клітину більше клітин. Хемокіни також беруть участь у оркестровці загоєння ран.

Гомеостатичні хемокіни конститутивно експресуються в певних органах або тканинах. Конкретні рецептори хемокінів часто необхідні для отримання (або виходу) з певних органів і тканин, таких як тимус і кістковий мозок..

Ці хемокіни також мають більш різноманітний спектр функцій порівняно з запальними хемокінами. Ці функції включають органогенез, міграцію стовбурових клітин і розвиток клітин.

Завдяки своїй функції спрямовування клітин до конкретних органів, гомеостатичні хемокіни також можуть бути залучені в рак і метастази (BioLegend, Inc., S.F.).

Список літератури

  1. 2016 Проспект-Тани Техногенний ТОВ (2016). Хемокіни. Відновлено з prospecbio.com.
  2. Альберт Злотнік, О. Ю. (2000). Хемокіни: нова система класифікації та їх роль в імунітеті. Inmiunity Том 12, Випуск 2 , 121-127. sciencedirect.com.com.
  3. BioLegend, Inc. (S.F.). Рецептори хемокінів і хемокінів. Відновлюється з biolegend: biolegend.com.
  4. Рецептори хемокінів. (S.F.). Отримано з guidetopharmacology: guidetopharmacology.org.
  5. Gemma E. White, A.J. (2013). CC-рецептори хемокинов і хронічні запальні-терапевтичні можливості та фармакологічні проблеми. Фармакологічні відгуки, 65 (1), 47-89. pharmrev.aspetjournals.org.
  6. Graves DT, J. Y. (1995). Хемокіни, сімейство хемотаксичних цитокінів. Crit Rev Oral Biol Med., 6 (2)., 109-118. ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Мандал, А. (2014, 8 жовтня). Що таке хемокіни? Отримано з news-medical.net.
  8. Швіберт, Л. М. (2005). Хемокіни, рецептори хемокінів і хвороби. Бірмінген Алабама: академічна преса Ельзевієра.