Citocins -Eigenschaften, Typen, Funktionen, Beispiele

Der Zytokine entweder Zytokine Es handelt sich um Protein- oder lösliche Signalglykoproteine, die von verschiedenen Zellenarten im Körper produziert werden, insbesondere durch Immunsystemzellen wie Leukozyten: Neutrophile, Monozyten, Makrophagen und Lymphozyten (B -Zellen und T -Zellen).

Im Gegensatz zu anderen Gewerkschaftsfaktoren für bestimmte Rezeptoren, die einen langen und komplexen Beschilderungswasserfall auslösen.

Struktur des rekombinanten Cytoquin von Menschen bekannter Interferon Alpha (Quelle: Nevit Dilmen [CC BY-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/)] über Wikimedia Commons)

Diese löslichen Faktoren binden an Rezeptoren.

Die ersten Zytokine wurden vor mehr als 60 Jahren entdeckt. Die molekulare Charakterisierung vieler von ihnen war jedoch ziemlich hinter. Der neuronale Wachstumsfaktor, der Interferon und Interleucin 1 (IL-1), waren die ersten beschriebenen Zytokine.

Der Name "Cytoquina" ist ein allgemeiner Begriff, aber in der Literatur wird in Bezug auf die Zelle getroffen, die sie hervorbringt. Somit gibt es Lymphocine (produziert von Lymphozyten), Monocine (produziert von Monozyten), Interleukine (produziert von einem Leukozyten und wirken auf andere Leukozyten) usw.

Sie sind besonders bei Wirbeltieren reichlich vorhanden, aber ihre Existenz wurde in einigen Wirbellosen bestimmt. Im Körper eines Säugetiers können sie zum Beispiel additive, synergistische und antagonistische Funktionen miteinander haben oder sich sogar gegenseitig aktivieren.

Sie können selbst -soziale Handlungen haben, dh sie wirken auf dieselbe Zelle, die sie hervorbringt; oder Parakrin, was bedeutet, dass sie von einer Art von Zellen produziert werden und auf andere um sie herum wirken.

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Eigenschaften und Struktur

Alle Zytokine sind "pleiotropisch", das heißt, sie haben mehr als eine Funktion in mehr als einer Zellart. Dies liegt daran, dass Rezeptoren, die auf diese Proteine ​​reagieren.

Es wurde festgestellt, dass bei vielen von ihnen einige funktionelle Redundanz vorhanden ist, da verschiedene Arten von Zytokinen konvergente biologische Auswirkungen haben können, und es wurde festgestellt.

Wie viele Boten in Zellsignalprozessen haben Zytokine in sehr niedrigen Konzentrationen starke Wirkungen, so niedrig, dass sie sich im nanomolaren und femtomolaren Bereich befinden können.

Einige Zytokine üben ihre Funktionen als Teil eines "Wasserfalls" von Zytokinen aus. Das heißt, es ist häufig, dass sie in Synergie wirken und seine Regulierung häufig von anderen inhibitorischen Zytokinen und zusätzlichen regulatorischen Faktoren abhängt.

Expression von Zytokincodierungsgenen

Einige Zytokine stammen aus konstitutiven Expressionsgenen.

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Einige dieser Proteine ​​mit konstitutiver Expression sind Erythropoietin, Interleucin 6 (IL-6) und bestimmte Faktoren für die Stimulierung von Zellkolonien, die zur Differenzierung vieler weißer Zellen beitragen.

Andere Zytokine werden vorintegriert und gespeichert wie zytosolische Granulate, Membranproteine ​​oder mit Gewerkschaftsproteinen an der Zelloberfläche oder der extrazellulären Matrix komplexiert.

Viele molekulare Stimuli regulieren die Expression von Genen, die Zytokine codieren, positiv. Es gibt einige dieser Moleküle, die die Genexpression anderer Zytokine erhöhen, und es gibt auch viele, die hemmende Funktionen haben, die die Wirkung anderer Zytokine einschränken.

Verarbeitungsregelung

Die Funktion von Zytokinen wird auch durch die Verarbeitung der Vorläuferformen dieser Proteine ​​gesteuert. Viele von ihnen werden ursprünglich als umfassende aktive Membranproteine ​​hergestellt, die proteolytische Clivaje verdienen, um lösliche Faktoren zu werden.

Beispiel für Zytokine unter dieser Art der Produktionskontrolle sind der epidermale Wachstumsfaktor der EGF (Englisch "UNDPidermal GReihe FSchauspieler") Der TGF -Tumorwachstumsfaktor (Englisch "TUmorale GReihe FSchauspieler"), Interleucin 1β (IL-1β) und TNFα-Tumornekrosefaktor (Englisch "Tumor NEcrosis FSchauspieler").

Andere Zytokine werden als inaktive Vorläufer sekretiert, die enzymatisch verfolgt werden müssen, um sie zu aktivieren, und einige der für diese Verarbeitung bestimmten Zytokine verantwortlichen Enzyme umfassen Proteine ​​der Familie der Cisteín -Protease.

Strukturelle Allgemeinheiten

Die Zytokine können sehr variable Gewichte haben, so dass der Bereich zwischen rund 6 kDa und 70 kDa definiert wurde.

Diese Proteine ​​haben extrem variable Strukturen, die aus Alpha-Propellerfässern, komplexen β-Plates-Strukturen parallel oder antiparallel usw. bestehen können.

Leute

Es gibt verschiedene Arten von Zytokinfamilien, und die Zahl wächst im Hinblick auf die große Vielfalt von Proteinen mit Funktionen und Eigenschaften, die denen jeden Tag in der wissenschaftlichen Welt entdeckt werden, weiterhin.

Die Nomenklatur stammt aus einer systematischen Beziehung, da ihre Identifizierung auf unterschiedlichen Parametern beruhte: seinen Ursprung, das anfängliche Bioassay, das sie und seine Funktionen unter anderem definierte.

Der aktuelle Konsens für die Klassifizierung von Zytokinen basiert im Wesentlichen auf der Struktur ihrer empfangenden Proteine, die in einer kleinen Anzahl von Familien mit sehr erhaltenen Eigenschaften enthalten sind. Somit gibt es sechs Familien von Zytokinrezeptoren, die nach Ähnlichkeiten in der Abfolge ihrer zytosolischen Teile gruppiert sind:

1. Typ-I-Rezeptoren (Hämatopoietinrezeptoren): Dazu gehören Interleukin-Zytokine 6R und 12 R (IL-6R und IL-12R) und andere Faktoren, die an der Stimulierung der Zellkolonbildung beteiligt sind. Sie haben ihre Wirkung auf die Aktivierung von B- und T -Zellen.
2. Typ -II -Rezeptoren (Interferonrezeptoren): Diese Zytokine haben antivirale Funktionen und Rezeptoren sind mit dem Fibronektinprotein zusammenhängen.
3. TNF -Rezeptoren (Tumornekrosefaktor, Englisch "TUmar NEcrosis FSchauspieler"): Sie sind "pro -inflammatorische" Zytokine, darunter Faktoren, die als p55 TNFR, CD30, CD27, DR3, DR4 und andere bekannt sind.
4. Toll/IL-1-Rezeptoren: Diese Familie beherbergt viele proinflammatorische Interleukine und ihre Rezeptoren haben normalerweise reichhaltige Regionen Leuciner in ihren extrazellulären Segmenten.
5. Tyrosinkinase -Rezeptoren: In dieser Familie gibt es viele Zytokine mit Funktionen von Wachstumsfaktoren wie Tumorwachstumsfaktoren (TGF) und anderen Proteinen, die Zellkolonien fördern.
6. Chemioquinrezeptoren: Die Zytokine dieser Familie haben im Wesentlichen chemotaktische Funktionen und ihre Rezeptoren haben mehr als 6 Transmembransegmente.

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Cytocinrezeptoren können löslich oder an der Membran befestigt werden. Lösliche Rezeptoren können die Aktivität dieser Proteine ​​regulieren, die als Agonisten oder Antagonisten im Signalprozess fungieren.

Viele Zytokine verwenden lösliche Rezeptoren, einschließlich verschiedener Arten von Interleuks (IL), neuronalen Wachstumsfaktoren (NGF), Tumorwachstumsfaktoren (TGF) und anderen.

Funktionen

Es ist wichtig zu beachten, dass Zytokine als chemische Boten unter Zellen fungieren.

Eine der funktionellen Eigenschaften, die zwischen Zytokinen "einheitlich" sind.

Sie nehmen an der Kontrolle der hämatopoetischen Entwicklung, an den interzellulären Kommunikationsprozessen und an den Antworten der Agentur auf Infektionsmittel und entzündliche Reize teil.

Da sie normalerweise in niedrigen Konzentrationen gefunden werden, wird die Quantifizierung der Zytokinekonzentration in den Geweben oder in Körperflüssigkeit.

Im Allgemeinen werden sie als Marker entzündlicher Erkrankungen verwendet, darunter die Ablehnungen von Implantaten, Alzheimer -Sepsis, Leberschäden usw.

Wo sind sie?

Die meisten Zytokine werden von Zellen ausgeschieden. Andere können in der Plasmamembran ausgedrückt werden, und es gibt einige, die in dem, was als "Reserve" im Raum der extrazellulären Matrix als "Reserve" angesehen werden könnte.

Wie handeln sie?

Die Zytokine haben, wie erwähnt, Effekte In vivo Das hängt von der Umgebung ab, in der sie gefunden werden. Seine Wirkung erfolgt durch Signalisierung von Wasserfällen und Wechselwirkungsnetzwerken, die andere Zytokine und andere Faktoren unterschiedlicher chemischer Natur betreffen.

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Sie nehmen normalerweise an der Wechselwirkung mit einem Empfänger teil, das ein weißes Protein hat, das nach seiner Assoziation aktiviert oder inhibiert wird, die in der Lage ist, direkt oder indirekt als Transkriptionsfaktor für bestimmte Gene zu wirken.

Beispiele für einige Zytokine

IL-1 entweder Interleucin 1

Es ist auch als Lymphozytenaktivierungsfaktor (LAF), endogener Pyrogen (EP), endogener Leukozytenmediator (LEM), Catabolin oder mononukleärer Zellfaktor (MCF) bekannt.

Es hat viele biologische Funktionen über viele Zelltypen, die B -Zellen, T und Monozyten hervorheben. Induziert Hypotonie, Fieber, Gewichtsverlust und andere Antworten. Es wird von Monozyten, Gewebemakrophagen, Langerhans -Zellen, dendritischen Zellen, lymphoiden Zellen und vielen anderen sekretiert.

IL-3

Es hat andere Konfessionen als Mast-Zellwachstumsfaktor (MCGF), Multi-CSF-Dickdarmstimulationsfaktor (Multi-CSF), hämatopoetischer Zellwachstumsfaktor (HCGF) und andere.

Es hat transzendentale Funktionen bei der Stimulation der Bildung von Kolonien von Erythrozyten, Megakariozyten, Neutrophilen, Eosinophilen, Basophilen, Mastzellen und anderen monocytischen Linienzellen.

Es wird hauptsächlich durch aktivierte T -Zellen, Mastzellen und Eosinophile synthetisiert.

Angiosotatin

Es leitet sich aus Plasminogen ab und ist ein inhibitorisches Cytoquin der Angiogenese, das es als starken Neovaskularisationsblocker und das Wachstum von Tumormetastasen verleiht In vivo. Es wird durch das proteolytische Clivaje von Plasminogen erzeugt, die durch das Vorhandensein von Krebsarten vermittelt werden.

Epidermaler Wachstumsfaktor

Es wirkt bei der Stimulation des Wachstums von Epithelzellen, beschleunigt den Ausgang der Zähne und die Öffnung der Augen in den Mäusen. Darüber hinaus arbeitet es bei der Hemmung der Magensäuresekretion und ist an der Wundheilung beteiligt.

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