Kemokinler nedir?
Kemokinler, transmembran G proteinine birleştirilmiş yedi reseptör alt kümesi ile etkileşimler yoluyla çeşitli lökosit hücrelerinin trafiğini düzenleyen bir grup küçük moleküldür (yaklaşık 8-14 kDa).
İnterlökin-1 (IL-1) veya tümör nekroz faktörü (TNF) gibi primer proinflamatuar mediatörler tarafından indüklenen sekonder pro-enflamatuar mediatörlerdir (Graves DT, 1995).
Kemokinler, hücre sinyal moleküllerinin veya sitokinlerin bir alt ailesini oluşturur. Bu küçük proteinler, yakındaki hücrelerde kemotaksiyi indüklemek için hücreler tarafından salgılanır.
Kemotaksis, hücrelerin çevrelerindeki kimyasalların varlığına göre hareketlerini yönlendirmelerinde kullanılır.
Örneğin, bir mikrop veya yabancı cisim varlığı, bağışıklık hücrelerini enfeksiyon bölgesine göç etmeye yönlendiren kimyasalların salınımını tetikler.
Nötrofiller, kan damarlarını terk etmek ve istilacı vücudun bulunduğu enfeksiyon bölgesine göç etmek üzere uyarılır.
Monositler ve olgunlaşmamış dendritik hücreler daha sonra işe alınır. Kemokinler bu nedenle kemotaktik sitokinlerdir.
Kemokinlerin Önemi
Bu arabulucu ailesinin fizyolojik önemi, özgüllüğünden kaynaklanmaktadır. Belirginliği düşük olan klasik lökosit kemo-çekicilerin aksine, kemokin ailesinin üyeleri, iyi tanımlanmış lökosit alt gruplarının işe alınmasını sağlar.
Bu nedenle, kemokinlerin ifadesi, birkaç normal veya patolojik durumda gözlenen farklı lökosit tiplerinin varlığını açıklayabilir.
Bazı kemokinlerin rolü, proinflamatuar olarak kabul edilir, proteinler, bir bağışıklık tepkisi sırasında bir enfeksiyon bölgesine toplanırken, diğer kemokinlerin, büyüme ve normal bakımın bir parçası olarak hücre göçünü kontrol eden homeostatik bir rolü olduğu düşünülür. dokunun (Mandal, 2014).
Kemokinler ve reseptörleri, viral enfeksiyon ve replikasyonun kontrolünde özellikle önemlidir.
Ayrıca, virüs bulaşmasının önlenmesine yardımcı olmak için enfekte olmuş hücrelerin sitotoksik aktivitesini arttırarak veya aktive edilmiş lökositleri virüsün yok edilmesine yardımcı olmak üzere enfeksiyon odaklarına aktive ederek önler.
Kemokinler, HIV-1 enfeksiyonunu baskılar ve bu kemokin reseptörleri, CD4 ile birlikte, önemli bir tıbbi keşif olan HIV-1'in girişi için zorunlu kodlayıcılar olarak hizmet eder.
Birçok virüs, sırasıyla virokin ve virokeptör olarak adlandırılan kemokinlerin veya kemokin bağlayıcı proteinlerin viral bir homologunu kodlar (2016 Prospec-Tany Technogene Ltd, 2016).
Kemokinlerin yapısı
Kemokinlerin boyutu nispeten küçüktür (8-14 kDa). Yanıt veren hücrelerin göç etmesi için konsantrasyon gradyanları oluşturmak üzere çok büyük miktarlarda üretilirler.
Kemokinler, konserve edilmiş pozisyonlarda birkaç (genellikle dört) sistein içerir.
Bu sisteinler, kemokin için disülfit bağları vasıtasıyla üçüncül bir yapı sağlar. İlk iki sistein arasındaki boşluk kemokin tipini belirler.
Disülfit bağına katılan ve yan yana (CC) veya 1 veya 3 amino asitle (CXC ve CXC) ayrılan anahtar sistein kalıntılarının konumuna bağlı olarak dört sınıfa, C, CC, CXC ve CX3C'ye ayrılırlar. Sırasıyla CX3C).
Neredeyse tüm kemokinler sentezden sonra hücreden salgılanır, iki istisna dışında, CX3CL1 (fraktalkine) ve CXCL16 (SR-PSOX), hücre yüzeyine transmembran benzeri bir kök ile bağlı kalabilir.
Kemokinler, fizyolojik hücrelerin ticaretinde rol oynamalarına ya da bir enflamatuar uyarıcıya cevaben talep üzerine sentezlenmelerine bağlı olarak, geniş ölçüde homeostatik ya da enflamatuar olarak sınıflandırılabilir (Schwiebert, 2005).
Kemokinler, sınıfa dayalı bir sistematik terminolojiye ve örneğin CCL3, CXCL10 gibi sayısal bir atamaya sahiptir.
Bu, kemokinlerin ağırlıklı olarak fonksiyonla adlandırıldığı ve bu nedenle birkaç farklı isme sahip olabileceği önceki sistemi büyük ölçüde basitleştirir.
Örneğin, CCL2 başlangıçta monosit kemoatraktan 1 (MCP-1), küçük uyarılabilir sitokin A2 (SCYA2) ve kemotaktik ve monosit aktivatörü (MCAF) olarak adlandırılmıştır (Gemma E. White, 2013).
Kemokin reseptörleri
Bir kemokinin etkisine, G proteinine bağlı reseptörler ailesinin bir üyesi olan bir kemokin reseptörü ile etkileşime girdiğinde aracılık eder.
Bunlar, aktive edildiklerinde hücre içindeki sinyal iletim yollarını uyaran hücre içi G proteinine bağlanmış transmembran alıcılarıdır.
Reseptörler, Şekil 2'de belirtildiği gibi yedi transmembran bölgeye sahiptir. Amino terminalleri (NH2) ve hücre dışı ilmekler ligandın spesifikliğine katkıda bulunur.
Reseptörün karboksi ucunda (COOH) birleştirilmiş G proteinleri akış aşağı sinyallemeye izin verir.
Çoğu kemokin reseptörü, çok sayıda yüksek afiniteli kemokin ligandına bağlanabilmektedir, ancak verilen bir reseptörün ligandları hemen hemen her zaman aynı yapısal alt sınıfla sınırlandırılmıştır.
Kemokinlerin çoğu, birden fazla reseptör alt tipine bağlanır. Enflamatuar kemokinler için reseptörler tipik olarak ligandın spesifikliğine göre çok umutsuzdur ve seçici bir endojen liganddan (Chemokine reseptörleri, SF) eksik olabilir.
Enflamasyon ve homeostaz
Enfeksiyon, yaralanma veya doku hasarı durumunda, enflamatuar kemokinler genellikle sorunu çözmek için serbest bırakılır.
Birçok enflamatuar kemokin, hem doğal hem de adaptif bağışıklık kollarında çok çeşitli hücreleri çeker.
Enflamatuar kemokinin tespiti üzerine, hücreler kan damarı dışına salınım yapacak ve gradyanı kaynağına takip edecektir.
Hasar bölgesinde bir kez, bağışıklık hücreleri, ilave sitokinler ve kemokinler serbest bırakarak reaksiyona girerek daha fazla hücre katlayarak reaksiyona girebilir. Kemokinler ayrıca yaranın iyileşmesine de katkıda bulunur.
Homeostatik kemokinler, bazı organlarda veya dokularda yapısal olarak eksprese edilir. Timus ve kemik iliği gibi belirli organ ve dokulardan giriş (veya çıkış) elde etmek için sıklıkla spesifik kemokin reseptörleri gerekir.
Bu kemokinler ayrıca, enflamatuar kemokinlere kıyasla daha çeşitli fonksiyonlara sahiptir. Bu fonksiyonlar organogenez, kök hücre göçü ve hücre gelişimidir.
Hücreleri spesifik organlara yönlendirme fonksiyonlarından dolayı homeostatik kemokinler, kanser ve metastazda da rol oynayabilir (BioLegend, Inc., SF).
