ケモカイン

ケモカイン 細胞の走化性（遊走）を引き起こす小信号タンパク質です。通常、これらの細胞は免疫細胞です。したがって、ケモカインは免疫系の効果的な機能に責任があります。

ケモカインとは何ですか？

ケモカインは、サイトカインファミリーに属する小さなタンパク質です。それらは細胞を移動させます。主にこれらは免疫細胞であり、怪我や感染の適切な場所に素早く到達することが想定されています。

ケモカインは、それらが引き付けることになっている細胞によって生成されます。これらの細胞の表面には、ケモカインのドッキングを可能にする受容体があります。シグナル伝達分子は、炎症性と恒常性のケモカインに分けられます。ほとんどの場合、ケモカインは炎症性です。それらは目的地に免疫細胞を引き付けます、そしてそれは感染から身を守るためにそこですぐに炎症プロセスを引き起こします。炎症性ケモカインは、傷害または感染の部位に常に存在し、そこに存在する免疫細胞によってさらに防御細胞を引き付けるために産生されます。

恒常性ケモカインは、感染がない場合でも常に生成されています。彼らは健康な組織を監視するために使用されます。ケモカインは、単球、マクロファージ、ケラチノサイト、線維芽細胞、血小板、内皮細胞、T細胞、ストーマ細胞、好中球、樹状細胞などの免疫細胞に化学走性効果をもたらします。それらはまた、必要に応じて同様の細胞を誘引するために、これらの細胞によってシグナル伝達物質として産生される。

解剖学と構造

ケモカインは、それぞれ75〜125個のアミノ酸を持つ小さなタンパク質鎖です。鎖の末端には、1つまたは2つのシステイン残基があります。システインは、分子内でジスルフィド架橋を形成できる硫黄含有アミノ酸です。システイン残基は、タンパク質鎖内で硫化物橋を形成します。

アミノ酸配列はケモカインファミリーのタンパク質内で可変ですが、3次構造はすべてのケモカインで同じです。本体はベータ構造の三本線逆平行シートになっています。鎖は、アルファヘリックスを備えたカルボキシ末端で終わる。現在、システイン残基があります。これらの末端システイン残基を配置できる構造は4つあります。各構造は、ケモカインのファミリーを象徴しています。したがって、2つのシステイン残基が互いに続くことができます。対応するケモカインファミリーはCCファミリーと呼ばれます。別のアミノ酸がシステイン残基間で切り替えられる場合、それはCXCファミリーです。 CX3Cファミリーには、3つのアミノ酸で区切られた2つのシステイン残基が含まれています。

最後に、Cファミリーとして知られているシステイン残基を持つファミリーがあります。すべてのシステイン残基は、鎖内で硫化物橋を形成します。個々のケモカインファミリーは異なる機能を持っています。ケモカインの正確な構造はまだ完全には理解されていません。ケモカインは、その機能を実行するために必ずしも組織液や血液を必要としません。また、濃度勾配を介して固体構造を介して信号を伝達することもできます。多くの塩基性アミノ酸の正電荷により、細胞表面の負に帯電した糖分子（グリコサミノグルカン）に結合します。グリコサミノグルカンに結合できなくなったときになぜ機能を失うのかはまだ明らかではありません。

機能とタスク

ケモカインの主な機能は、現在感染性の侵入者に対してより高いレベルの防御を受けている体内の場所に特定の免疫細胞を引き付けることです。これは免疫反応をより効果的にします。ほとんどの場合、彼らはまた、感染を防ぐためにかなりの炎症反応が発生することを保証します。それらは、そこにすでに存在する免疫細胞による損傷または感染の部位で生成されます。

現在引き付けられている細胞は、ケモカインの最高濃度に向かって移動します。対応するケモカイン受容体はその表面にあります。ケモカインはこれらの受容体に結合するため、最高のケモカイン濃度に向かって細胞の移動を引き起こします。ただし、各ケモカインファミリーは独自の受容体に結合します。CCファミリーは、単球、リンパ球、好塩基球、好酸球の移動を保証します。 CXCファミリーは、血管新生（血管の成長）に関与しています。 CX3Cファミリーは神経系の炎症過程に関与しています。最後に、CケモカインはCD8 T細胞とNK細胞（ナチュラルキラー細胞）を活性化します。

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病気

ケモカインとケモカイン受容体の相互作用が妨害されると、免疫系が機能不全になります。多くの場合、対応する受容体の変異により、ケモカインのドッキングに完全に適合しなくなります。これは、重要な状況では免疫細胞が引き付けられなくなることを意味します。

この機能不全は、免疫不全として現れます。いわゆるWHIM症候群と呼ばれる特殊な免疫不全は、ケモカイン受容体の欠陥に起因します。この病気は、ウイルスや細菌の感染症の再発に現れます。患者は、感染がいぼとして表されるヒトパピローマウイルスに対して特定の感受性を示します。骨髄はT前駆細胞でいっぱいですが、これらは感染部位に移動しません。特定の病原体に対する選択的な免疫不全も可能です。たとえば、CCファミリーのケモカインの受容体が変異している場合、西ナイルウイルスに対する特別な感受性があります。変異が起こった場合、同じ受容体がHIウイルスに対する遺伝的免疫も保証します。

ケモカイン受容体の領域における特定の変異は、自己免疫疾患またはアレルギーの原因の一部となることもあります。特定のケモカインの過剰生産も病気につながる可能性があります。乾癬（乾癬）の発症はCXCケモカインIL-8の過剰産生に関連していることが判明しました。関節リウマチは、IL-8の過剰産生とともに発生します。アテローム性動脈硬化の変化は、ケモカイン活性の増加によって時々引き起こされる過度の炎症過程の結果であることがよくあります。