Хемокины

Что такое хемокины? Какие у них свойства? На какие семейства они делятся? На все эти вопросы ответы в статье.

Мобильность иммунокомпетентных клеток является необходимым фактором реализации иммунной защиты. Так, для развития и локализации воспаления нейтрофилы и макрофаги должны быстро поступать в очаг инфекции или травмы. Полноценная реализация иммунного ответа также требует, чтобы многие клоны лимфоцитов в короткий срок прошли через лимфатические узлы, дренирующие зону повреждения, где из них могли бы быть отобраны те, которые несут на своей поверхности рецепторы, специфичные к внедрившимся в организм антигенам. Сюда, в свою очередь, с периферии должны прийти дендритные клетки, нагруженные фрагментами чужеродных продуктов. Перемещение иммуноцитов на большие расстояния обеспечивается главным образом циркуляцией крови и лимфы. Однако вне сосудов точное попадание в «пункт назначения» определяется хемотаксисом — направленным движением клетки по градиенту концентрации. При этом мобилизация требует определенной избирательности: не все циркулирующие клетки одновременно необходимы в конкретном месте. Для выполнения этой задачи в организме существует большая группа цитокинов, избирательно регулирующих движение клеток. Отсюда происходит их название — хемотаксические цитокины или хемокины.

 

Свойства хемокинов

Большинство хемокинов содержат от 67 до 127 аминокислот и являются секреторными протеинами. Только два из хемотаксических цитокинов могут находиться в связанном с мембраной состоянии:

1. CXCL16,
2. CX₃CL1.

Хемокины содержат два функционально консервативных региона, расположенных в NH₂-терминальном фрагменте молекулы. Один из них определяет способность медиатора связываться с клеточным рецептором, другой — его адгезивные (по отношению к экстрацеллюлярному матриксу) свойства.

Расположение присутствующих в NH₂-конечном участке первых двух цистеиновых остатков (обычно их четыре) существенно влияет на свойства хемокинов и определяет их принадлежность к одному из четырех подсемейств (смотрите таблицу выше):

1. У α-хемокинов цистеины разделены одной аминокислотой (последовательность Cys-X-Cys — CXC-хемокины).
2. Отсутствие аминокислотной вставки (последовательность Cys-Cys — CC-хемокины) характеризует β-хемокины.
3. Отдельно выделены лимфотактины, у которых из четырех цистеиновых остатков присутствуют только два (С-хемокины или γ-хемокины).
4. Особняком также стоит фракталкин. Его цистеины разделены тремя аминокислотами (последовательность Cys-X-X-X-Cys — СХ₃С-хемокин или δ-хемокин).

В тканях хемокины обычно иммобилизованы на экстрацеллюлярном матриксе или клеточной поверхности, что определяется их сродством к глюкозаминогликанам. Точечные мутации в хемокиновых генах, приводящие к нивелированию этого сродства, лишают протеины способности не только взаимодействовать с экстрацеллюлярным матриксом, но и проявлять хемоаттрактантные свойства in vivo. Однако в опытах in vitro такие мутантные хемокины сохраняют сигнальную активность.