Kemokin: Struktur, Fungsi & Penyakit

Kemokin adalah isyarat kecil protein yang mencetuskan kemotaksis (pergerakan migrasi) sel. Dalam kebanyakan kes, sel-sel ini adalah sel imun. Oleh itu, kemokin bertanggungjawab untuk berfungsi dengan berkesan sistem imun.

Apa itu kemokin?

Kimia kecil protein yang tergolong dalam keluarga sitokin. Mereka menyebabkan sel berpindah. Terutama, ini adalah sel-sel imun yang perlu cepat sampai ke tempat kecederaan atau jangkitan yang sesuai. Kemokin dihasilkan oleh sel-sel yang juga bertujuan untuk menarik. Di permukaan sel-sel ini terdapat reseptor yang memungkinkan kemokin berlabuh. Isyaratnya molekul dibahagikan kepada kemokin radang dan homeostatik. Dalam kebanyakan kes, mereka adalah kemokin yang meradang. Mereka menarik sel-sel kekebalan ke tujuan, yang segera mencetuskan proses keradangan di sana untuk mempertahankan diri dari jangkitan. Kemokin inflamasi selalu dihasilkan di tempat kecederaan atau jangkitan oleh sel-sel imun yang ada di sana untuk menarik sel-sel pertahanan lebih jauh. Kemokin homeostatik sentiasa dihasilkan, walaupun tidak ada jangkitan. Mereka berfungsi untuk memantau tisu yang sihat. Kemokin mempunyai kesan kemotoksik pada sel imun seperti monosit, makrofag, keratinosit, fibroblas, platelet, sel endotel, sel T, sel stomatal, granulosit neutrofil, dan sel dendritik. Mereka juga dihasilkan sebagai bahan isyarat oleh sel-sel ini untuk menarik sel seperti yang diperlukan.

Anatomi dan struktur

Kemokin adalah rantai protein kecil 75 hingga 125 asid amino masing-masing. Di hujung terminal rantai adalah satu atau dua sista residu. Cysteine ialah sulfur-mengandungi asid amino yang dapat membentuk disulfida jambatan dalam molekul. The sista sisa kini membentuk sulfida jambatan dalam rantai protein. Walau bagaimanapun, sementara urutan asid amino berubah dalam keluarga chemokine protein, struktur tersier tetap sama untuk semua kemokin. Badan utama dibentuk sebagai risalah antiparallel tiga helai dengan struktur beta. Di hujung karboks, rantai berakhir dengan heliks alfa. Di sinilah tempat tinggal sisa sistein. Terdapat empat struktur bagaimana residu sistein terminal ini dapat disusun. Setiap struktur melambangkan sekumpulan kemokin. Oleh itu, dua residu sistein dapat mengikuti secara langsung di antara satu sama lain. Keluarga chemokine yang sesuai dipanggil keluarga CC. Sekiranya asid amino lain ditukar antara residu sistein, itu adalah keluarga CXC. Keluarga CX3C mengandungi dua residu sistein yang dipisahkan oleh tiga asid amino. Akhirnya, ada keluarga dengan satu sisa sistein, yang disebut keluarga C. Semua residu sistein membentuk jambatan sulfida dalam rantai. Keluarga chemokine individu mempunyai fungsi yang berbeza. Struktur kemokin yang tepat masih belum difahami sepenuhnya. Kemokin tidak semestinya memerlukan cecair tisu atau darah untuk melaksanakan fungsi mereka. Mereka juga dapat menghantar isyarat mereka melalui struktur pepejal dengan kepekatan kecerunan. Dengan berbuat demikian, mereka mengikat dengan muatan positif dari banyak asas mereka asid amino untuk dicas negatif gula molekul (glikosaminoglucan) pada permukaan sel. Sebab mengapa mereka kehilangan fungsi ketika tidak lagi mengikat glikosaminoglucan belum jelas.

Fungsi dan tugas

Fungsi utama kemokin adalah untuk menarik sel-sel kekebalan tertentu ke tempat-tempat di dalam badan yang pada masa ini mengalami tahap pertahanan yang lebih tinggi terhadap penyerang berjangkit. Ini menjadikan tindak balas imun lebih berkesan. Dalam kebanyakan kes, mereka juga memastikan bahawa tindak balas keradangan yang signifikan berkembang untuk melawan jangkitan. Mereka dihasilkan di tempat kecederaan atau jangkitan oleh sel-sel imun yang sudah ada di sana. Sel yang tertarik sekarang bergerak ke arah yang tertinggi kepekatan kemokin. Reseptor chemokine yang sesuai terletak di permukaannya. Kemokin mengikat reseptor ini, mencetuskan penghijrahan sel ke tahap tertinggi kepekatan kemokin. Walau bagaimanapun, setiap keluarga chemokine mengikat reseptornya sendiri. Sebagai contoh, keluarga CC memastikan penghijrahan monosit, limfosit, dan granulosit basofilik dan eosinofilik. Keluarga CXC bertanggungjawab untuk angiogenesis (pertumbuhan darah kapal). Keluarga CX3C berperanan dalam proses keradangan pada sistem sarafAkhirnya, C-chemokines mengaktifkan sel T CD8 dan sel NK (sel pembunuh semula jadi).

Penyakit

Apabila interaksi antara kemokin dan reseptor kemokin terganggu, maka sistem imun kepincangan. Selalunya, kerana mutasi reseptor yang sesuai, ia tidak lagi sesuai untuk pemasangan kemokin. Ini bermaksud bahawa sel-sel imun tidak lagi dapat tertarik dalam situasi yang menentukan. Kerosakan ini kemudian menampakkan dirinya sebagai kekurangan imun. Sebagai contoh, sindrom WHIM yang disebut, kekurangan imuniti tertentu, disebabkan oleh kekurangan reseptor kemokin. Penyakit ini menampakkan diri dalam jangkitan virus dan bakteria berulang. Pesakit menunjukkan kerentanan tertentu terhadap virus papillomavirus manusia, jangkitan yang menampakkan dirinya dalam pembentukan ketuat. Yang sumsum tulang penuh dengan sel T-prekursor, tetapi ini tidak berpindah ke tempat jangkitan. Kekurangan kekebalan selektif terhadap tertentu patogen juga mungkin. Sebagai contoh, mutasi reseptor untuk kemokin keluarga CC mengakibatkan kerentanan tertentu terhadap West Nile virus. Walau bagaimanapun, reseptor yang sama, ketika bermutasi, juga memberikan kekebalan keturunan terhadap HIV. Mutasi tertentu di kawasan reseptor kemokin juga sebahagiannya bertanggungjawab penyakit autoimun atau alahan. Kelebihan pengeluaran kemokin tertentu juga boleh membawa kepada penyakit. Sebagai contoh, pengembangan psoriasis didapati berkaitan dengan pengeluaran berlebihan chemokine C-X IL-8. Rheumatoid artritis juga berlaku bersamaan dengan pengeluaran berlebihan IL-8. Perubahan aterosklerotik sering kali disebabkan oleh proses keradangan yang berlebihan, kadang-kadang disebabkan oleh peningkatan aktiviti kemokin.