ANAPHYLLOTOXINS: JENIS, FUNGSI DAN RESEPTOR - BIOLOGI - 2026

The anaphylatoxins adalah serpihan peptida berat molekul yang rendah dijana oleh pengaktifan sistem pelengkap. Mereka sangat hidrofilik, dengan struktur heliks alpha dihubungkan oleh 3 jambatan disulfida.

Mereka diaktifkan secara proteolitik dengan pembelahan di lokasi tertentu, membentuk serpihan a dan b. Peptida ini mengikat reseptor tertentu yang dinyatakan di permukaan sel dan menguatkan pelbagai reaksi keradangan, bertindak sebagai pengaktif sel.

Protein anaphyllotoxin C5a. Oleh Jawahar Swaminathan dan kakitangan MSD di Institut Bioinformatik Eropah, dari Wikimedia Commons.

Fungsi pengaruhnya termasuk kemotaksis, pembebasan perantara keradangan, dan pengaktifan granulosit, sel mast, dan makrofag. Baru-baru ini, juga ditunjukkan bahawa anafilatoksin dihasilkan secara tempatan di dalam tisu dengan adanya patogen.

Jenis-Jenis

Anaphyllotoxins termasuk peptida C3a, C5a, dan C4a. Ini adalah serpihan pemisahan jisim molekul rendah (~ 10 kDa) dari rantai α komponen pelengkap C3, C4, dan C5, masing-masing, yang dilepaskan semasa pengaktifan pelengkap.

Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa untuk C4a, hanya ditunjukkan bahawa ia mengikat reseptornya dengan pertalian rendah dan tidak ada reseptor khusus untuknya yang dikenal pasti.

Sebaliknya, C5a adalah peptida yang paling kuat, iaitu, ia mendorong keradangan dan merupakan daya tarikan kemoterapi yang kuat untuk neutrofil, makrofag dan monosit.

Walaupun vertebrata bawah mempunyai sistem pelengkap yang diyakini berfungsi sama dengan mamalia, reseptor anaphylatoxin belum pernah dicirikan sebelumnya pada vertebrata bukan mamalia.

ciri-ciri

Anaphyllotoxins dihasilkan dari pembelahan enzimatik semasa pengaktifan pelengkap melalui jalur klasik, lektin, atau alternatif.

Dalam lata pengaktifan pelengkap, pemecahan C3 atau C5 oleh C3 atau C5 konvertase membawa kepada penghasilan pecahan besar, C3b atau C5b, dan pecahan peptida kecil, C3a atau C5a.

C3b dan C5b meneruskan lata aktivasi pelengkap pada permukaan mikroba atau sel, sementara C3a dan C5a dilepaskan dalam fasa bendalir untuk bertindak sebagai anafilatoksin, yang memediasi pelbagai tindakan biologi.

Mereka meningkatkan kebolehtelapan vaskular, merangsang pengecutan otot licin dan mendorong pembebasan histamin dari sel mast dan butiran sekretori dari granulosit dan makrofag.

Selanjutnya, C5a, salah satu peptida yang paling kuat, adalah chemoattractant yang kuat untuk neutrofil dan leukosit lain.

Sifat chemoattractant belum dikaitkan dengan C4a, sedangkan sifat C3a sepertinya menargetkan terutamanya eosinofil, sel mast, dan sel stem hemopoietik, kontraksi otot licin, peningkatan kebolehtelapan kapilari darah, dan bahkan kejutan anafilaksis.

Ringkasan laluan pengaktifan lata pelengkap. Oleh Perhelion, dari Wikimedia Commons.
.

Persatuan C5a dan C3a dengan patogenesis

Walaupun keradangan yang dimediasi oleh C5a dan C3a memainkan peranan penting dalam pengendalian jangkitan, sejumlah kajian klinikal menunjukkan bahawa mereka juga dikaitkan dengan patogenesis pelbagai penyakit radang dan autoimun seperti sepsis, lupus eritematosus sistemik (SLE) , kehilangan kehamilan, sindrom antibodi antifosfolipid (APS), iskemia dan asma.

Oleh itu, telah disarankan bahawa menyerang reseptor C5a dan C3a dan / atau ligan dapat mengurangkan tindak balas keradangan yang tidak diingini, serta kerosakan tisu dalam keadaan patologi tertentu. C5a dan C3a boleh menjadi sasaran terapi yang cekap.

Penerima

Secara amnya, anafilatoksin menggunakan sebahagian besar aktiviti biologi melalui pengikatan tiga reseptor yang berkaitan, iaitu; reseptor C3a, reseptor C5a dan reseptor serupa C5a, C5L2.

Pada manusia, tiga jenis reseptor transmembran telah dikenal pasti yang memediasi tindakan anafilatoksin: C3aR, yang secara khusus mengikat C3a; C5aR, yang mengikat C5a; dan C5L2, yang mana ketiga-tiga anaphylatoxins boleh menjadi ligan.

Dua reseptor pertama digabungkan dengan protein G pengawalseliaan, sedangkan reseptor C5L2 telah terbukti salah memasukkan jalur isyarat yang dimediasi protein G.

Taburan reseptor ini tidak terhad kepada leukosit. Mereka juga dinyatakan dalam banyak jenis sel non-myeloid, termasuk hepatosit, sel epitel paru-paru, sel endotel, astrosit otak, dan sel mikroglial.

Dalam jenis sel ini, mereka dapat memediasi penyertaan anaphylatoxins dalam pelbagai keadaan neurologi vaskular, pulmonari, regeneratif, dan degeneratif.

Sekiranya anaphylatoxins tidak mengikat reseptornya, ia cepat dicerna oleh karboksipeptidase plasma, yang mengeluarkan residu arginin C-terminal dari setiap peptida.

Derivatif arginin tidak aktif atau mempunyai aktiviti 10 hingga 1000 kali lebih rendah daripada peptida asli.

Melengkapkan sistem di vertebrata bawah

Tulang belakang yang lebih rendah, seperti reptilia, amfibi, dan ikan, mempunyai sistem pelengkap yang, dalam banyak cara, dianggap serupa secara fungsional dengan mamalia.

Tindak balas imun pelindung yang dimediasi pelengkap, seperti sitolisis dan opsonisasi, telah ditunjukkan pada beberapa haiwan ini.

Baru-baru ini, C3a dari tunik Ciona ususus telah terbukti mempunyai aktiviti kemotaktik untuk tunosit hemosit, menunjukkan adanya reseptor C3aR pada haiwan ini.

Protochordates, bagi mereka, mungkin tidak mempunyai C4a dan C5a, jadi dipercayai bahawa jalur pengaktifan pelengkap klasik, yang menghasilkan C4a dan jalur litik, yang menghasilkan C5a, tidak ada pada haiwan ini.

Walau bagaimanapun, ikan gnathostomous memiliki semua jalur pengaktifan pelengkap yang diketahui, dan molekul C3, C4 dan C5 telah dikenal pasti dari beberapa spesies ikan. Menariknya, ikan mempunyai beberapa isoform dari beberapa komponen pelengkap, termasuk C3, C2 / Bf, C4, dan C5.

Walaupun fungsi yang berbeza telah dicadangkan untuk isoform C3, masih perlu ditentukan sama ada terdapat reseptor yang berbeza untuk isoform ini.

Rujukan

1. Dari Yang. Anafilatoksin. Buku Panduan Peptida Aktif Biologi.pp.625-630 http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-385095-9.00085-3
2. Gennaro R, Simonic T, Negri A, Mottola C, Secchi C, Ronchi S, Romeo D. C5a serpihan pelengkap sapi. Pemurnian, pengujian bio, urutan asid amino dan kajian struktur lain. Jurnal Biokimia Eropah. 1986; 155 (1): 77-86.
3. Holland CH, Lambris JD. Reseptor Anafilatoksin C5a Berfungsi dalam Teleost Spesies. Jurnal Imunologi. 2004; 172 (1): 349-355.
4. Klos A, Tenner AJ, Johswich K, Ager R, Reis ES, Köhlc J. Peranan Anaphylatoxins dalam Kesihatan dan Penyakit. Imunologi molekul. 2009; 46 (14): 2753-2766.
5. Ogata RT, Rosa PA, Zepf NE. Urutan gen untuk komponen pelengkap murine C4. Jurnal Kimia Biologi. 1989, 264 (28): 16565-16572.
6. Peng Q, Li K, Sacks SH, Zhou W. Peranan anaphylatoxins C3a dan C5a dalam mengatur tindak balas imun semula jadi dan adaptif. Sasaran Ubat Keradangan & Alergi. 2009; 8 (3): 236-246.