تتكون Granzymes حصريًا من سيرين بروتياز الموجود في المقام الأول في حبيبات من الخلايا القاتلة الطبيعية والخلايا التائية السامة للخلايا في أجهزة المناعة الفطرية والمكتسبة. يتم إطلاق الجرانزيمات عن طريق إزالة الحبيبات عند التعرف على خلية مصابة الفيروسات، خلية ورمية ، أو حتى خلايا نسيج غريب مزروع. تؤدي الجرانزيمات المنبعثة إلى موت الخلية المبرمج للخلية المستهدفة بعد البيرفورين ، الذي يتم إطلاقه أيضًا من حبيبات، فقد أنشأت منافذ دخول صغيرة للغرانزيمات في غشاء الخلية.
ما هي الجرانزيمات؟
مصطلح جرانزيم هو اختصار مشتق من الكلمات حبيبات و الانزيمات. الحبيبات عبارة عن كريات صغيرة داخل الخلايا من الخلايا الحبيبية يمكن رؤيتها تحت المجهر. على غرار الليزوزومات الأكبر حجمًا ، فهي عبارة عن شوائب خلوية ، في حالة الخلايا القاتلة الطبيعية (الخلايا القاتلة الطبيعية) والخلايا التائية السامة للخلايا ، تحتوي على بروتينات السيرين والبيرفورينات. Perforins هي البروتينات يمكنها أن تفسد أغشية الخلايا لإنشاء ثقوب صغيرة (مسام) لدخول جرانزيم ب. إنه يبدأ في تدهور الحمض النووي في الخلية المهاجمة ، مما يؤدي إلى موت الخلية المبرمج أو موت الخلايا المبرمج. طالما أن الحبيبات موجودة في سيتوبلازم الخلايا المناعية ، فإنها محاطة بغشاء يمنع الاتصال الخطير للمحتويات مع السيتوبلازم. عند الاتصال بخلية معترف بأنها جديرة بالهجوم ، يحدث تحلل الحبيبات ، حيث يتم طرد الحبيبات ومحتوياتها من الخلية القاتلة الطبيعية أو الخلية التائية السامة عن طريق طرد الخلايا. ثم يتم إطلاق محتوياتها في الفضاء خارج الخلية ، مباشرة أمام الخلية المستهدفة.
التشريح والبنية
تشكل جرانزيمات أو سيرين بروتياز فصيلة فرعية من الببتيداز. الببتيدات هي الانزيمات التي يمكن أن تكسر الببتيدات (سلسلة قصيرة للغاية البروتينات أقل من 100 الأحماض الأمينية) والبروتينات في شظايا الببتيد أو الأحماض الأمينية الفردية. السمة المميزة لبروتياز السيرين هي ثالوثه التحفيزي في الموقع النشط للجزيء. يتكون من حمض الأسبارتيك، والحامض الأميني ، والسيرين ، وكل من بقايا الأحماض الأمينية التي ترتبط بها الهدرجة سندات. ومن الجدير بالذكر أن أحد الثلاثة الأحماض الأمينية قد يكون تشكيل الثالوث الحفاز بعيدًا عن الاثنين الآخرين في النموذج ثنائي الأبعاد ، ولا يتم الحصول على القرب المكاني الضروري إلا من خلال كشف الجزيء في هيكله الثلاثي. Granzyme B ، الذي يبدأ موت الخلية المبرمج بعد اختراق الغشاء المثقب للخلية المستهدفة عن طريق اضطراب الحمض النووي ، يتم ترميزه بواسطة GZMB جينة. Perforin ، الموجود أيضًا في حبيبات الخلايا المحببة ، هو بروتين حال للخلايا يمكن أن يندمج في غشاء الخلية المستهدفة ويشكل مسامًا صغيرة (منافذ وصول للبروتياز).
الوظيفة والأدوار
تتمثل المهمة الأكثر أهمية للجرانزيمات في تحطيم الحمض النووي للخلايا المهاجمة أو تعديله بطريقة تجعل ، في حالة الخلايا المصابة بالفيروس ، الحمض النووي الريبي الفيروسي غير قادر على التكاثر ، وبالتالي إيقاف إنتاج الفيروس في البداية. في حالة الخلايا السرطانية ، يؤدي التدخل في حمضها النووي أولاً إلى تعطيل قدرتها على الانقسام ثم تحفيز موت الخلايا المبرمج. يحدث موت الخلايا المبرمج وفقًا لعمليات ثابتة وراثيًا وهو مصمم بطريقة يمكن إعادة تدوير أكبر عدد ممكن من الشظايا وإتاحتها لعملية التمثيل الغذائي لإعادة بناء الخلايا أو لمزيد من استخدامها في إنتاج الطاقة. يمكن أن يصبح مشكلة إذا لم يتم التعرف على الخلايا كأنسجة الجسم وبدلاً من ذلك يتم إطلاقها بواسطة الخلايا المناعية للهجوم. هذا يؤدي بعد ذلك إلى تفاعلات المناعة الذاتية. لكي تؤدي الجرانزيمات وظيفتها الرئيسية ، يجب إطلاقها في الفضاء خارج الخلية في المنطقة المجاورة مباشرة للخلية المستهدفة عبر عملية الإفراز الخلوي ، ويجب أن تخترق الثقوب ، التي يتم إطلاقها أيضًا ، غشاء الخلية المستهدفة عن طريق تحلل بحيث يمكن للجرانزيمات المرور عبر الغشاء لممارسة تأثيرها في العصارة الخلوية والعصارة الخلوية النووية. وهكذا يبدأ Granzyme B عملية موت الخلايا المبرمج من خلال عملية بدء. إن دور جرانزيم B في هذه العملية هو ببساطة تشق الكاسباس CPP 32 الخاص بالخلية ، وهو إنزيم يطلق سلسلة من الأحداث الأنزيمية التي تنتهي في النهاية في موت الخلايا المبرمج وبالتالي في التدمير الكامل للخلية.
الأمراض
ترتبط الفعالية المناعية للجرانزيمات ببعض المتطلبات أو الظروف التي يجب أن تحدث ، وهذا يعني أن الشذوذ في المتطلبات الأساسية يمكن أن يكون له تأثير مباشر على فعالية الغرانزيمات. ومع ذلك ، يمكن أيضًا لاضطرابات الجرانزيمات نفسها قيادة لأعراض مشابهة. على سبيل المثال ، يؤدي الخلل الجيني الذي يسبب كثرة الخلايا الليمفاوية بالبلعمة (HLH) ببساطة إلى خلل في تركيب البرفورين ، مما يؤدي إلى ظهور عدد من الأعراض المرضية الخطيرة ، بما في ذلك تضخم الطحال ، البلعمة الخاصة بالمريض. دم الخلايا وغيرها الكثير. يتم أيضًا ملاحظة الأشكال الثانوية للمرض ، والتي قد تكون ناجمة عن عدوى فيروسية أو بكتيرية ، أو عن طريق محدد •سرطان الدم. وبالمثل ، أكيد أمراض المناعة الذاتية، مثل الروماتويد التهاب المفاصل والذئبة rythematosus المجموعية. HLH المكتسبة يرافقه ارتفاع حمى تدوم أكثر من سبعة أيام ، اليرقان، الوذمة، بشرة الطفح الجلدي وأعراض أخرى. يعتبر راسموسن من الأمراض النادرة جدًا المرتبطة بالإنزيم ب التهاب الدماغ، الذي يصيب بشكل رئيسي الأطفال دون سن العاشرة التهاب في أحد نصفي الكرة الأرضية الدماغ. نوبات الصرع، اضطرابات الكلام، وعادة ما يحدث شلل الذراعين والساقين في وقت لاحق من مسار المرض. ربما يكون السبب هو سوء توجيه الخلايا التائية القاتلة السامة للخلايا التي تهاجم خلايا الدماغ مع الإنزيم ب.
