گرانزیم: ساختار ، عملکرد و بیماریها

گرانزیم ها به طور انحصاری از پروتئین های سرین هستند که در درجه اول در وجود دارند گرانول سلولهای NK و سلولهای T سیتوتوکسیک سیستم ایمنی ذاتی و اکتسابی - سایپرز ، باشگاه دانش گرانزیم ها با شناسایی سلول آلوده به آن ، با دانه زدایی آزاد می شوند ویروس ها، یک سلول تومور ، یا حتی سلول های بافت خارجی پیوندی. گرانزیم های آزاد شده باعث مرگ برنامه ریزی شده سلول هدف پس از پرفورین می شوند ، همچنین از آن آزاد می شود گرانول، پورت های کوچکی برای ورود به گرانزیم ها ایجاد کرده است غشای سلولی.

گرانزیم چیست؟

اصطلاح گرانزیم اختصاری است که از کلمات گرفته شده است گرانول و آنزیم ها. گرانولها گلوله های کوچک درون سلولی از گرانولوسیت ها هستند که در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند. مشابه لیزوزومهای بزرگتر ، آنها شامل سلولهایی هستند که در مورد سلولهای NK (سلولهای کشنده طبیعی) و سلولهای T سیتوتوکسیک ، حاوی پروتئینازهای سرین و پرفورین ها هستند. Perforins هستند پروتئین ها که می تواند غشای سلول را لیز کرده و منافذ کوچکی (منافذ) برای ورود گرانزیم B ایجاد کند. این تخریب DNA را در سلول مورد حمله آغاز می کند ، باعث مرگ سلول برنامه ریزی شده یا آپوپتوز می شود. تا زمانی که گرانول ها در سیتوپلاسم سلول های ایمنی بدن باشند ، آنها توسط غشایی احاطه شده اند که از تماس خطرناک محتویات با سیتوپلاسم جلوگیری می کند. در اثر تماس با سلولی که قابل حمله تشخیص داده می شود ، دگرانولاسیون رخ می دهد که در طی آن گرانول ها و محتوای آنها توسط سلول برون ریز از سلول NK یا سلول T سمی دفع می شود. سپس محتویات آنها در فضای خارج سلولی ، بلافاصله مقابل سلول هدف آزاد می شوند.

آناتومی و ساختار

گرانزیم ها یا سرین پروتئازها زیر خانواده ای از پپتیدازها تشکیل می دهند. پپتیدازها هستند آنزیم ها که می تواند پپتیدها را تجزیه کند (بسیار کوتاه پروتئین ها کمتر از 100 اسیدهای آمینه) و پروتئین ها به قطعات پپتید یا اسیدهای آمینه جداگانه تبدیل می شوند. یک ویژگی مشخصه یک سرین پروتئاز ، سه گانه کاتالیزوری آن در محل فعال مولکول است. از تشکیل شده است آسپارتیک اسد، هیستیدین و سرین ، که هر یک از بقایای اسیدهای آمینه توسط آنها مرتبط است هیدروژن اوراق قرضه. لازم به ذکر است که یکی از این سه اسیدهای آمینه تشکیل سه گانه کاتالیستی ممکن است در مدل دو بعدی از دو مورد دیگر فاصله داشته باشد و نزدیکی فضایی لازم فقط با بازکردن مولکول در ساختار سوم آن بدست می آید. گرانزیم B ، که پس از نفوذ از طریق غشای سوراخ شده سلول هدف از طریق اختلال در DNA ، شروع به برنامه ریزی سلول می کند ، توسط GZMB رمزگذاری می شود ژن. پرفورین که در گرانول های گرانولوسیت نیز وجود دارد ، یک پروتئین سیتولیتیک است که می تواند در غشا membrane سلول هدف ادغام شده و منافذ ریز (درگاه های دسترسی پروتئازها) را تشکیل دهد.

عملکرد و نقش ها

مهمترین وظیفه گرانزیمها تخریب DNA سلولهای حمله شده یا اصلاح آن به گونه ای است که در مورد سلولهای آلوده به ویروس ، RNA ویروسی دیگر قادر به تکثیر نیست ، بنابراین در ابتدا تولید ویروس را متوقف می کند. در مورد سلولهای توموری ، مداخله در DNA آنها ابتدا توانایی تقسیم آنها را غیرفعال می کند و سپس باعث آپوپتوز می شود. آپوپتوز طبق فرآیندهای ثابت ژنتیکی اتفاق می افتد و به گونه ای طراحی شده است که تا آنجا که ممکن است قطعات را می توان بازیافت و برای بازسازی سلول ها یا برای استفاده بیشتر در تولید انرژی در دسترس متابولیسم قرار گرفت. اگر سلول ها به عنوان بافت خود بدن شناخته نشوند و در عوض توسط سلول های ایمنی برای حمله آزاد شوند ، می تواند مشکل ساز شود. سپس این منجر به واکنش های خود ایمنی می شود. برای اینکه گرانزیم ها وظیفه اصلی خود را انجام دهند ، باید از طریق فرآیند برون زدایی در فضای خارج سلول در مجاورت بلافاصله سلول هدف آزاد شوند و پرفورین ها نیز آزاد می شوند ، باید غشای سلول هدف را توسط لیز می شود تا گرانزیم ها از طریق غشا pass عبور کنند تا اثر خود را در سیتوزول و سیتوزول هسته ای اعمال کنند. در نتیجه گرانزیم B با یک فرآیند شروع ، آپوپتوز را آغاز می کند. نقش گرانزیم B در این فرآیند به سادگی از بین بردن کاسپاز سلول سلول CPP 32 است ، آنزیمی که باعث ایجاد زنجیره ای از وقایع آنزیمی می شود که در نهایت به آپوپتوز و در نتیجه تخریب کامل سلول ختم می شوند.

بیماری

اثر ایمونولوژیک گرانزیم ها به برخی پیش شرط ها یا شرایطی مرتبط است که باید رخ دهد. این بدان معناست که ناهنجاری های پیش نیازها می توانند تأثیر مستقیمی بر اثربخشی گرانزیم ها داشته باشند. با این حال ، اختلالات خود گرانزیم ها نیز می توانند رهبری به علائم مشابه به عنوان مثال ، نقص ژنتیکی باعث لنفوهیستوسیتوز hemophagocytic (HLH) به سادگی منجر به نقص سنتز پرفورین می شود ، که باعث ایجاد تعدادی از علائم جدی بیماری ، از جمله طحال ، فاگوسیتوز خود بیمار می شود. خون سلولها و بسیاری دیگر. اشکال ثانویه این بیماری نیز مشاهده می شود که ممکن است در اثر عفونت ویروسی یا باکتریایی یا توسط خاص ایجاد شود سرطان خون. به طور مشابه ، خاص است بیماری های خود ایمنی، مانند روماتوئید آرتروز و لوپوس اریتماتوز سیستمیک ، می تواند رخ دهد. HLH اکتسابی با بالا همراه است تب بیش از هفت روز طول می کشد ، زردی، ادم ، پوست بثورات و سایر علائم یک بیماری بسیار نادر همراه با آنزیم B ، راسموسن است آنسفالیت، که عمدتا کودکان زیر 10 سال را تحت تأثیر قرار می دهد. این شامل مزمن شدید است التهاب در یکی از دو نیمکره مغز. حملات صرعی، اختلالات گفتاری، و فلج بازوها و پاها به طور معمول در مراحل بعدی بیماری اتفاق می افتد. علت آن احتمالاً سلولهای T قاتل سیتوتوکسیک است که به سلولهای سلول حمله می کنند مغز با آنزیم B