Granzyme: Struktur, Fungsi & Penyakit

Granzim terdiri daripada protease serin yang terdapat terutamanya di butiran sel NK dan sel T sitotoksik sistem imun bawaan dan diperolehi. Granzim dilepaskan oleh degranulasi setelah mengenali sel yang dijangkiti virus, sel tumor, atau bahkan sel tisu asing yang dipindahkan. Granzim yang dilepaskan memicu kematian sel yang diprogramkan dari sel sasaran setelah perforin, juga dilepaskan dari butiran, telah membuat port masuk kecil untuk granzim ke dalam membran sel.

Apa itu granzim?

Istilah granzyme adalah singkatan yang berasal dari kata-kata butiran and enzim. Granul adalah globul intraselular granulosit kecil yang dapat dilihat di bawah mikroskop. Mirip dengan lisosom yang lebih besar, mereka adalah kemasukan sel yang, dalam hal sel NK (sel pembunuh semula jadi) dan sel T sitotoksik, mengandung serat protease dan perforin. Perforin adalah protein yang dapat melancarkan membran sel untuk membuat lubang kecil (liang) agar granzyme B masuk. Ini memulai degradasi DNA pada sel yang diserang, memicu kematian sel yang diprogramkan, atau apoptosis. Selagi butiran berada di sitoplasma sel-sel imun, mereka dikelilingi oleh selaput yang menghalang hubungan berbahaya kandungan dengan sitoplasma. Setelah bersentuhan dengan sel yang diakui layak diserang, degranulasi berlaku, di mana butiran dan kandungannya dikeluarkan dari sel NK atau sel T toksik oleh eksositosis. Kandungannya kemudian dilepaskan ke ruang ekstraselular, tepat di depan sel sasaran.

Anatomi dan struktur

Granasim atau protease serin membentuk subfamili peptidase. Peptidase adalah enzim yang boleh memecahkan peptida (rantai pendek) protein kurang daripada 100 asid aminodan protein menjadi serpihan peptida atau asid amino individu. Ciri khas protease serin adalah triad katalitiknya di tapak aktif molekul. Ia terbentuk dari asid aspartik, histidin, dan serin, masing-masing residu asid amino dihubungkan oleh hidrogen ikatan. Perlu disebutkan bahawa salah satu daripada tiga asid amino membentuk triad pemangkin mungkin jauh dari dua yang lain dalam model dua dimensi, dan jarak ruang yang diperlukan hanya diperoleh dengan membuka molekul ke struktur tersiernya. Granzyme B, yang memulai kematian sel terprogram setelah penembusan melalui membran berlubang sel sasaran melalui gangguan DNA, dikodekan oleh GZMB gen. Perforin, yang juga terdapat dalam butiran granulosit, adalah protein sitolitik yang dapat menyatu ke dalam membran sel sasaran dan membentuk liang kecil (port akses untuk protease).

Fungsi dan peranan

Tugas granzim yang paling penting adalah menurunkan DNA sel yang diserang atau mengubahnya sedemikian rupa sehingga, dalam kes sel yang dijangkiti virus, RNA virus tidak dapat meniru lagi, sehingga pada mulanya menghentikan pengeluaran virus. Dalam kes sel-sel tumor, campur tangan dalam DNA mereka pertama kali mematikan keupayaan mereka untuk membelah dan kemudian mendorong apoptosis mereka. Apoptosis berlaku mengikut proses tetap genetik dan dirancang sedemikian rupa sehingga serpihan sebanyak mungkin dapat dikitar semula dan tersedia untuk metabolisme untuk pembinaan semula sel atau untuk penggunaan lebih lanjut dalam pengeluaran tenaga. Ia boleh menjadi bermasalah jika sel tidak dikenali sebagai tisu badan sendiri dan sebaliknya dilepaskan oleh sel imun untuk menyerang. Ini kemudian membawa kepada reaksi autoimun. Agar granzim dapat menjalankan fungsi utamanya, mereka mesti dilepaskan ke ruang ekstraselular di sekitar sel sasaran melalui proses eksositosis, dan perforin, yang juga dilepaskan, mesti melubangi membran sel sasaran dengan lisis sehingga granzim dapat melalui membran untuk memberikan kesannya pada sitosol dan sitosol nuklear. Granzyme B dengan demikian memulakan apoptosis dengan proses inisiasi. Peranan granzim B dalam proses ini hanyalah untuk memecahkan caspase CPP 32 sel itu sendiri, enzim yang mencetuskan rantai kejadian enzimatik yang akhirnya berakhir pada apoptosis dan dengan itu dalam pemusnahan sel sepenuhnya.

Penyakit

Keberkesanan imunologi granzim dikaitkan dengan beberapa prasyarat atau keadaan yang mesti berlaku. Ini bermaksud bahawa kelainan dalam prasyarat boleh memberi kesan langsung kepada keberkesanan granzim. Walau bagaimanapun, gangguan granzim itu sendiri juga boleh berlaku membawa dengan simptom yang serupa. Sebagai contoh, kecacatan genetik yang menyebabkan limfohistiocytosis hemofagositik (HLH) hanya mengakibatkan sintesis perforin yang cacat, yang mencetuskan sejumlah gejala penyakit serius, termasuk splenomegali, fagositosis pesakit itu sendiri. darah sel, dan lain-lain. Bentuk penyakit sekunder juga diperhatikan, yang mungkin disebabkan oleh jangkitan virus atau bakteria, atau oleh spesifik leukemia. Begitu juga, yang pasti penyakit autoimun, seperti rheumatoid artritis dan lupus rythematosus sistemik, boleh berlaku. HLH yang diperoleh disertai dengan tinggi demam bertahan lebih dari tujuh hari, jaundis, edema, kulit ruam, dan gejala lain. Penyakit yang sangat jarang dikaitkan dengan enzim B ialah Rasmussen encephalitis, yang terutama mempengaruhi kanak-kanak di bawah usia 10 tahun. Ia melibatkan kronik yang teruk keradangan di salah satu daripada dua hemisfera otak. Kejang epilepsi, gangguan pertuturan, dan lumpuh lengan dan kaki biasanya berlaku kemudian semasa penyakit ini. Penyebabnya mungkin salah arah sel T pembunuh sitotoksik yang menyerang sel sel otak dengan enzim B.