Opsonin - Opsonin
Opsoniinit ovat solunulkoisia proteiineja, jotka sitoutuessaan aineisiin tai soluihin saavat fagosyytit fagosytoimaan aineet tai solut opsoniinien ollessa sitoutuneet. Opsoniinit toimivat siten tunnisteina, jotka merkitsevät kehon asioita, jotka fagosyytit (eli syödyt) fagosyyttien ( fagosytoosiin eli solujen syömiseen erikoistuneet solut) pitäisi fagosytoida . Opsoniinit voivat merkitä fagosytoosin merkitsemään erityyppisiä asioita ("kohteita"), mukaan lukien: patogeenit (kuten bakteerit), syöpäsolut, ikääntyneet solut, kuolleet tai kuolevat solut (kuten apoptoottiset solut), ylimääräiset synapsit tai proteiiniaggregaatit ( kuten amyloidilaatat ). Opsonins auttaa puhdistamaan taudinaiheuttajia sekä kuolleita, kuolevia ja sairaita soluja.
Wright ja Douglas löysivät ja kutsuivat Opsoniineja vuonna 1904 "opsoniineiksi" ja havaitsivat, että bakteerien inkuboiminen veriplasman kanssa mahdollisti fagosyyttien fagosytoosin (ja siten tuhota) bakteerit. He päättivät, että: "Meillä on tässä vakuuttava näyttö siitä, että veren nesteet muuttavat bakteereja tavalla, joka tekee niistä valmiin saaliin fagosyyteille. Voimme puhua tästä "opsonisena" vaikutuksena (opsono - minä hoidan; valmistan ruoka -aineita), ja voimme käyttää termiä "opsonins" kuvaamaan veren nesteiden elementtejä, jotka tuottavat tämän vaikutuksen. "
Myöhemmät tutkimukset löysivät veressä kaksi päätyyppiä opsoniinia, jotka opsonisivat bakteereja: täydentävät proteiinit ja vasta -aineet. Nyt tiedetään kuitenkin olevan ainakin 50 proteiinia, jotka toimivat opsoniineina patogeeneille tai muille kohteille.
Mekanismit
Opsoniinit aiheuttavat kohteiden fagosytoosin sitomalla kohteet (esim. Bakteerit) ja sitomalla sitten myös fagosyyttireseptorit fagosyyteihin. Siten opsoniinit toimivat silta- molekyyleinä kohteen ja fagosyytin välillä, tuoden ne kosketuksiin ja aktivoivat sitten yleensä fagosyyttireseptorin indusoimaan kohteen imeytymisen fagosyyttiin.
Kaikilla solukalvoilla on negatiivisia varauksia ( zeta -potentiaali ), mikä vaikeuttaa kahden solun lähentymistä toisiinsa. Kun opsoniinit sitoutuvat kohteisiinsa, ne parantavat fagosytoosin kinetiikkaa suosimalla vuorovaikutusta opsoniinin ja immuunisolujen solupintareseptorien välillä. Tämä ohittaa solukalvojen negatiiviset varaukset.
On tärkeää, että opsoniinit eivät merkitse terveitä, ei-patogeenisiä soluja fagosytoosiin, koska fagosytoosi johtaa ruoansulatukseen ja siten kohteiden tuhoutumiseen. Mitä opsoniinit sitovat kohteisiin, jotka erottavat ne terveistä soluista? Jotkut opsoniinit (mukaan lukien jotkut komplementtiproteiinit) ovat kehittyneet sitomaan patogeeniin liittyviä molekyylikuvioita , molekyylejä, joita esiintyy vain patogeenien pinnalla, mikä mahdollistaa näiden patogeenien fagosytoosin ja siten synnynnäisen immuniteetin. Vasta -aineet sitoutuvat patogeenin pinnalla oleviin antigeeneihin , mikä mahdollistaa adaptiivisen immuniteetin. Opsoniinit, jotka opsonoivat isäntäkehon soluja (esim. GAS6, joka opsoi apoptoottisia soluja), sitoutuvat "syö-me" -signaaleihin (kuten fosfatidyyliseriini ), jotka altistuvat kuolleille, kuoleville tai stressaantuneille soluille.
Tyypit
Opsoniinit liittyvät kahdenlaisiin immuunijärjestelmiin : adaptiiviseen immuunijärjestelmään ja synnynnäiseen immuunijärjestelmään .
Mukautuva
Vasta -aineet syntetisoivat B -solut ja ne erittyvät vastauksena spesifisten antigeenisten epitooppien tunnistamiseen ja sitoutuvat vain antigeenin spesifisiin epitooppeihin (alueisiin). Ne käsittävät adaptiivisen opsonisaatioreitin ja koostuvat kahdesta fragmentista: antigeenia sitovasta alueesta (Fab -alue) ja fragmentista kiteytyvästä alueesta (Fc -alue). Fab -alue pystyy sitoutumaan tiettyyn antigeenin epitooppiin, kuten bakteeripintaproteiinin tiettyyn alueeseen. Fc -reseptori (FcR) tunnistaa IgG: n Fc -alueen luonnollisissa tappajasoluissa ja muissa efektorisoluissa ; IgG: n sitoutuminen antigeeniin aiheuttaa konformaatiomuutoksen, joka sallii FcR: n sitoa Fc -alueen ja aloittaa hyökkäyksen patogeeniin vapauttamalla lyyttisiä tuotteita. Vasta -aine voi myös merkitä kasvainsoluja tai virusinfektoituja soluja, jolloin NK -solut reagoivat FcR: n kautta; tämä prosessi tunnetaan vasta-aineesta riippuvaisena solusytotoksisuutena (ADCC).
Sekä IgM että IgG muuttuvat konformaatiomuutokseen sitoutuessaan antigeeniin, joka sallii komplementtiproteiini C1q : n liittyä vasta -aineen Fc -alueeseen. C1q -assosiaatio johtaa lopulta komplementin C4b ja C3b rekrytointiin , jotka molemmat tunnistavat komplementtireseptorit 1, 3 ja 4 (CR1, CR3, CR4), joita esiintyy useimmissa fagosyyteissä. Tällä tavoin komplementtijärjestelmä osallistuu adaptiiviseen immuunivasteeseen.
C3d, C3: n katkaisutuote, tunnistaa patogeeniin liittyvät molekyylikuviot ( PAMP ) ja voi opsonoida molekyylejä B2-solujen CR2- reseptoriin. Tämä alentaa kynnystä vuorovaikutuksen tarvitaan B-solujen aktivaation kautta, B-solun reseptoriin , ja tuet aktivointi adaptiivisen vasteen.
Synnynnäinen
Komplementtijärjestelmä kykenee adaptiivisesta immuunivasteesta riippumatta opsonoimaan patogeenin ennen kuin adaptiivista immuniteettia voidaan edes tarvita. Synnynnäiseen opsonisaatioon osallistuvat komplementtiproteiinit ovat C4b, C3b ja iC3b . Toissijaisesti komplementin aktivaation, kiertävä C3b on kerrostettu suoraan antigeenejä erityisesti PAMPs, kuten lipopolysakkaridit on gram-negatiivisten bakteerien . CR1 tunnistaa C3b: n fagosyyteissä. iC3b kiinnittyy apoptoottisiin soluihin ja elimiin ja helpottaa kuolleiden solujen ja jäännösten poistumista käynnistämättä tulehdusreittejä vuorovaikutuksessa fagosyyttien CR3: n ja CR4: n kanssa.
Mannoosia sitovat lektiinit tai fikoliinit sekä pentraksiinit ja kollektiinit kykenevät tunnistamaan tietyntyyppisiä hiilihydraatteja , jotka ilmentyvät bakteerien , sienien , virusten ja loisten solukalvoilla , ja voivat toimia opsoniinina aktivoimalla komplementtijärjestelmä ja fagosyytti solut.
Tavoitteet
Apoptoottiset solut
Useilla opsoniineilla on rooli apoptoottisten solujen merkitsemisessä fagosytoosille ilman tulehdusta edistävää vastetta.
Pentraksiiniperheen jäsenet voivat sitoutua apoptoottisiin solukalvon komponentteihin, kuten fosfatidyylikoliiniin (PC) ja fosfatidyylietanoliamiiniin (PE). IgM -vasta -aineet sitoutuvat myös PC: hen. Kollektiinimolekyylit , kuten mannoosia sitova lektiini (MBL), pinta-aktiivinen proteiini A (SP-A) ja SP-D, ovat vuorovaikutuksessa tuntemattomien ligandien kanssa apoptoottisissa solukalvoissa. Kun nämä molekyylit ovat sitoutuneet sopivaan ligandiin, ne ovat vuorovaikutuksessa fagosyyttireseptoreiden kanssa, mikä parantaa merkityn solun fagosytoosia.
C1q pystyy sitoutumaan suoraan apoptoottisiin soluihin. Se voi myös epäsuorasti sitoutua apoptoottisiin soluihin välituotteiden, kuten IgM -autovasta -aineiden, MBL: n ja pentraksiinien kautta. Molemmissa tapauksissa C1q aktivoi komplementin, minkä seurauksena solut merkitään fagosytoosille C3b: llä ja C4b: llä . C1q on tärkeä apoptoottisten solujen ja roskien poistamisen avustaja. Tämä prosessi tapahtuu yleensä myöhäisissä apoptoottisissa soluissa.
Apoptoottisten solujen opsonisaatio tapahtuu eri mekanismeilla kudosriippuvaisessa mallissa. Esimerkiksi, vaikka C1q on välttämätön asianmukaisen apoptoottisen solun puhdistuman saavuttamiseksi peritoneaalisessa ontelossa, se ei ole tärkeä keuhkoissa, joissa SP-D: llä on tärkeä rooli.
Patogeenit
Osana myöhäisvaiheen adaptiivista immuunivastetta patogeenit ja muut hiukkaset leimataan IgG -vasta -aineilla . Nämä vasta -aineet ovat vuorovaikutuksessa makrofagien ja neutrofiilien Fc -reseptorien kanssa, mikä johtaa fagosytoosiin. C1 komplementin voi myös vuorovaikutuksessa kanssa Fc-alueen IgG: n ja IgM immuunikompleksien aktivoimalla klassisen komplementtireitin ja merkintä antigeenin kanssa C3b. C3b voi spontaanisti sitoutua patogeenipintoihin vaihtoehtoisen komplementtireitin kautta. Lisäksi pentraksiinit voivat sitoutua suoraan C1q: een C1 -kompleksista.
SP-A opsonoi useita bakteeri- ja viruspatogeenejä puhdistumaan keuhkojen alveolaaristen makrofagien kautta.
Katso myös
Viitteet
Ulkoiset linkit
- Opsonins Yhdysvaltain kansallisessa lääketieteen kirjastossa Medical Subject Headings (MeSH)