Kemokin: Struktur dan fungsi Kemokin

Kemokin adalah keluarga sitokin kemoatraktan (protein kecil yang disekresikan oleh sel yang memengaruhi sistem kekebalan) yang memainkan peran vital dalam migrasi sel melalui venula dari darah ke jaringan dan sebaliknya, dan dalam induksi pergerakan sel sebagai respons terhadap suatu bahan kimia ( kemokin) gradien oleh proses yang dikenal sebagai kemotaksis.

Selain itu, kemokin juga mengatur perkembangan organ limfoid dan diferensiasi sel-T, memediasi metastasis sel tumor, dan baru-baru ini terbukti memiliki fungsi dalam sistem saraf sebagai neuromodulator.

Struktur Kemokin

Protein diklasifikasikan ke dalam keluarga kemokin berdasarkan karakteristik struktur kemokin. Kemokin secara struktural dan fungsional terkait peptida 8-10 kDa yang merupakan produk dari gen berbeda yang dikelompokkan pada kromosom manusia 4 dan 17 dan dapat ditemukan di lokasi peradangan.

Mereka sekitar 20-50% identik satu sama lain; yaitu, mereka berbagi urutan gen dan homologi urutan asam amino. Mereka semua juga memiliki asam amino yang dikonservasi yang penting untuk menciptakan struktur 3 dimensi atau tersier mereka, seperti (dalam kebanyakan kasus) empat sistein yang berinteraksi satu sama lain berpasangan untuk membuat bentuk kunci Yunani yang merupakan karakteristik dari kemokin. Lipatan kemokin dilestarikan di seluruh subfamili dan terdiri dari lembar-beta anti-paralel tiga-untai, yang didahului oleh terminal amino yang tidak teratur dan ditutup pada satu sisi dengan alpha-helix carboxy-terminal.

Kemokin disajikan pada permukaan sel endotel melalui interaksi dengan glikosaminoglikan (GAG). Beberapa kemokin (seperti CXCL8, ditunjukkan pada panel a) mengikat GAG melalui asam amino dalam alpha-helix C-teminus mereka, sedangkan yang lain (seperti CCL5, ditunjukkan pada panel b) berinteraksi dengan GAG melalui residu yang terletak di loop yang menghubungkan ujung N dengan untai beta pertama (loop 20-an) dan dalam loop yang menghubungkan untai beta kedua dan ketiga (loop 40-an).

Interaksi dengan reseptor pensinyalan melibatkan banyak wilayah chemokine dan reseptor, dengan relevansi khusus untuk domain terminal-N. Motif yang dilestarikan reseptor kemokin yang penting untuk pensinyalan meliputi: residu asam aspartat, motif Thr-X-Pro (TXP; di mana X menunjukkan adanya asam amino) dalam domain transmembran kedua, dan motif Asp-Arg-Tyr (KERING) pada batas domain transmembran ketiga dengan loop intraseluler kedua. Motif ELR, motif Glu-Leu-Arg.

Fungsi kemokin

Struktur tiga dimensi dari setiap monomer kemokin sebenarnya identik, tetapi struktur kuartener dari kemokin berbeda untuk setiap subfamili. Studi struktur-fungsi mengungkapkan beberapa daerah kemokin yang terlibat dalam fungsi, dengan wilayah terminal-N memainkan peran dominan. Sejumlah protein dan antagonis molekul kecil telah diidentifikasi yang menghambat aktivitas kemokin.

Aktivitas kemokin diawali oleh agonis kemokin yang berikatan dengan reseptor berpasangan protein G spesifik. Aktivasi reseptor kemokin diikuti oleh pertukaran GDP terikat dengan GTP dalam subunit protein G. Protein G terlepas dari reseptor dan mengaktifkan beberapa molekul efektor di hilir, yang menghasilkan kaskade peristiwa pensinyalan di dalam sitoplasma sel.

Urutan peristiwa ini menghasilkan beragam proses fisiologis termasuk migrasi dan perdagangan leukosit, degranulasi leukosit, diferensiasi sel, dan angiogenesis atau angiostasis. Meskipun kemokin secara tradisional dikaitkan dengan pengembangan dan respons sistem kekebalan tubuh, ada beberapa contoh yang menunjukkan peran yang lebih luas. Berdasarkan studi yang dilakukan pada tikus, kemokin CXCL12 (SDF-1) atau reseptornya, CXCR4, memiliki fenotipe yang setara. Keduanya menderita gangguan perkembangan janin pada otak kecil, septum jantung, pembuluh darah lambung, dan limfopoesis sel-B. Tikus-tikus ini mati dalam rahim atau saat lahir.

Kemokin telah terbukti penting dalam proses ekstravasasi leukosit, yang mencakup beberapa langkah yang melibatkan interaksi molekul adhesi dan fungsi kemoatraktan protein ini. Pusat imunitas dan pengawasan oleh sistem kekebalan adalah migrasi sel dendritik (DC) ke jaringan dan kelenjar getah bening. Beberapa kemokin mengatur migrasi monosit dan sel dendritik imatur, yang mengekspresikan reseptor kemokin seperti CCR1, CCR2, CCR5, CCR6, CCR7, dan CXCR2.

Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *