اختيار
السليكتينات ( مجموعة التمايز 62 أو CD62 ) هي عائلة من جزيئات الالتصاق الخلوي ( CAMs ). جميع السليكتينات عبارة عن بروتينات سكرية غشائية أحادية السلسلة ، تشترك في خصائص مشابهة لليكتينات من النوع C نظرًا لوجود طرف أميني مشترك وارتباط يعتمد على الكالسيوم. [ 2 ] ترتبط السليكتينات بجزيئات السكر ، ولذلك تُعتبر نوعًا من الليكتينات ، وهي بروتينات التصاق خلوي ترتبط ببوليمرات السكر . [ 3 ]
بناء
تتشابه جميع أفراد عائلة السليكتين الثلاثة المعروفة (L-، E-، وP-selectin) في بنيتها الأساسية: نطاق ليكتين طرفي N يعتمد على الكالسيوم، ونطاق شبيه بعامل نمو البشرة (EGF)، وعدد متغير من وحدات التكرار المتفق عليها (2، 6، و9 لـ L-، E-، وP-selectin على التوالي)، ونطاق عبر غشائي (TM)، وذيل سيتوبلازمي داخل خلوي (cyto). لا تُحفظ الأجزاء عبر الغشائية والسيتوبلازمية بين السليكتينات، مما يُفسر استهدافها لأجزاء خلوية مختلفة. [ 4 ] على الرغم من اشتراكها في عناصر مشتركة، إلا أن توزيعها النسيجي وحركية ارتباطها يختلفان اختلافًا كبيرًا، مما يعكس أدوارها المتباينة في مختلف العمليات الفيزيولوجية المرضية. [ 5 ]
الأنواع
توجد ثلاث مجموعات فرعية من السليكتينات:
- إي-سيلكتين (في الخلايا البطانية )
- إل-سيلكتين (في الكريات البيضاء )
- بروتين P-selectin (في الصفائح الدموية والخلايا البطانية)
يُعدّ L-selectin أصغر أنواع السليكتينات الوعائية، ويُعبّر عنه على جميع الخلايا المحببة والوحيدات ومعظم الخلايا اللمفاوية، كما يوجد في معظم الكريات البيضاء. أما P-selectin، وهو أكبر أنواع السليكتينات، فيُخزّن في حبيبات ألفا للصفائح الدموية وفي أجسام ويبيل-بالاد للخلايا البطانية، وينتقل إلى سطح الخلايا البطانية والصفائح الدموية المُنشّطة. لا يُعبّر عن E-selectin في الظروف الطبيعية، باستثناء الأوعية الدموية الدقيقة في الجلد، ولكنه يُحفّز بسرعة بواسطة السيتوكينات الالتهابية.
تتشابه هذه الأنواع الثلاثة بدرجة كبيرة في تسلسل الأحماض الأمينية فيما بينها (باستثناء النطاقين الغشائي والسيتوبلازمي) وبين الأنواع المختلفة. وقد كشف تحليل هذا التشابه أن نطاق الليكتين، الذي يرتبط بالسكريات، هو الأكثر حفظًا، مما يشير إلى أن السليكتينات الثلاثة ترتبط ببنى سكرية متشابهة. ويُعدّ النطاقان السيتوبلازمي والغشائي محفوظين بدرجة عالية بين الأنواع، ولكنهما غير محفوظين بين السليكتينات. وتُعدّ هذه الأجزاء من جزيئات السليكتين مسؤولة عن توجيهها إلى حجيرات مختلفة: السليكتين-P إلى الحبيبات الإفرازية، والسليكتين-E إلى الغشاء البلازمي، والسليكتين-L إلى أطراف الطيات الدقيقة على الكريات البيضاء. [ 4 ]
أصل الكلمة
اسم السليكتين مشتق من كلمتي "مختار" و" ليكتينات "، وهي نوع من البروتينات التي تتعرف على الكربوهيدرات. [ 6 ]
وظيفة
تشارك السليكتينات في توجيه الخلايا الليمفاوية التكويني، وفي عمليات الالتهاب المزمنة والحادة، بما في ذلك الالتهاب التالي لنقص التروية في العضلات والكلى والقلب، والتهاب الجلد، وتصلب الشرايين، والتهاب كبيبات الكلى، والذئبة الحمامية [ 4 ] وانتقال السرطان.
أثناء الاستجابة الالتهابية ، يُعبَّر عن بروتين P-selectin على الخلايا البطانية أولًا، يليه بروتين E-selectin لاحقًا. تحفز عوامل مثل الهيستامين والثرومبين الخلايا البطانية على إطلاق بروتين P-selectin المُخزَّن مسبقًا من أجسام ويبل -بالاد داخل الخلية بشكل فوري. تحفز السيتوكينات، مثل عامل نخر الورم ألفا (TNF-α) ، نسخ وترجمة بروتين E-selectin، بالإضافة إلى بروتين P-selectin، مما يفسر التأخير الذي يستمر لعدة ساعات. [ 7 ]
أثناء تدحرج الكريات البيضاء على طول جدار الأوعية الدموية ، يرتبط النطاق البعيد الشبيه بالليكتين في السليكتين بمجموعات كربوهيدراتية معينة موجودة على البروتينات (مثل PSGL-1 ) الموجودة على سطح الكريات البيضاء، مما يبطئ حركتها ويسمح لها بمغادرة الوعاء الدموي والدخول إلى موقع العدوى. إن طبيعة السليكتينات ذات الألفة المنخفضة هي ما يسمح بحركة "التدحرج" المميزة التي تُنسب إلى الكريات البيضاء أثناء سلسلة التصاق الكريات البيضاء . [ 2 ]
يحتوي كل نوع من أنواع السليكتين على نطاق للتعرف على الكربوهيدرات، والذي يتوسط الارتباط بجزيئات سكرية محددة على الخلايا المقابلة. وتتشابه هذه الأنواع بشكل ملحوظ في طياتها البروتينية وبقايا ارتباط الكربوهيدرات، [ 1 ] مما يؤدي إلى تداخل في الجزيئات السكرية التي ترتبط بها.
ترتبط السليكتينات بمحدد سياليل لويس إكس (SLe x ) "NeuAcα2-3Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAc". ومع ذلك، فإن SLe x بحد ذاته لا يشكل مستقبلًا فعالًا للسليكتين. بل إن SLe x والسكريات المرتبطة به، والتي تحتوي على حمض السياليك والفوكوز، هي مكونات لمحددات ارتباط أكثر شمولًا. [ 8 ]
إن أفضل ربيطة موصوفة للثلاثة أنواع من السليكتين هي ربيطة بروتين السليكتين P-1 ( PSGL-1 )، وهو بروتين سكري من نوع الميوسين يتم التعبير عنه على جميع خلايا الدم البيضاء.
ترتبط الخلايا المتعادلة والخلايا الحمضية ببروتين إي-سيلكتين. ومن بين الروابط المعروفة لبروتين إي-سيلكتين، مستضد لويس إكس المُسيَل (SLe x ). تستخدم الخلايا الحمضية، مثل الخلايا المتعادلة، تراكيب مُسيَلة ومقاومة للبروتياز للارتباط ببروتين إي-سيلكتين، على الرغم من أن الخلايا الحمضية تُظهر مستويات أقل بكثير من هذه التراكيب على سطحها. [ 9 ]
تتشابه الروابط الخاصة بـ P-selectin على الحمضات والعدلات في كونها هياكل سيالية، حساسة للبروتياز، ومقاومة لإنزيم إندو-بيتا-جالاكتوزيداز، وهي تختلف بوضوح عن تلك التي تم الإبلاغ عنها لـ E-selectin، مما يشير إلى أدوار متباينة لـ P-selectin و E-selectin أثناء التجنيد خلال الاستجابات الالتهابية. [ 10 ]
آليات الترابط
تحتوي السليكتينات على نطاقات مفصلية، مما يسمح لها بالخضوع لتغيرات بنيوية سريعة في نطاق النانو ثانية بين التكوينات "المفتوحة" و"المغلقة". يؤدي إجهاد القص على جزيء السليكتين إلى تفضيله للتكوين "المفتوح". [ 11 ]
في عملية تدحرج الكريات البيضاء، يسمح الشكل "المفتوح" للسليكتين بالارتباط بجزيئات سياليل لويس الداخلية الموجودة على طول سلسلة PSGL-1، مما يزيد من قوة الارتباط الإجمالية. إذا انكسرت رابطة السليكتين-سياليل لويس، فإنه ينزلق ويشكل روابط جديدة مع جزيئات سياليل لويس الأخرى على طول السلسلة. أما في الشكل "المغلق"، فلا يستطيع السليكتين الارتباط إلا بجزيء سياليل لويس واحد، وبالتالي تنخفض قوة ارتباطه بشكل كبير.
نتيجةً لذلك، تُظهر السليكتينات سلوكًا رابطيًا من نوع "الالتصاق والانزلاق"؛ ففي ظل إجهادات القص المنخفضة، تزداد قوة ارتباطها بزيادة قوة الشد المُطبقة على الرابطة، نظرًا لتفضيل المزيد من السليكتينات للتكوين "المفتوح". أما عند الإجهادات العالية، فتبقى قوة الارتباط منخفضة لأن رابطة السليكتين-الرابطة تبقى رابطة انزلاق طبيعية. يُعتقد أن عتبة إجهاد القص هذه تُساعد في اختيار القطر المناسب للأوعية الدموية لبدء ارتشاح الكريات البيضاء، وقد تُساعد أيضًا في منع التجمع غير المناسب للكريات البيضاء أثناء ركود الأوعية الدموية. [ 12 ]
دوره في السرطان
يتضح بشكل متزايد أن السليكتين قد يلعب دورًا في الالتهاب وتطور السرطان. [ 4 ] تستغل الخلايا السرطانية الآليات المعتمدة على السليكتين التي تتوسط في ارتباط الخلايا وتفاعلاتها المتدحرجة من خلال التعرف على روابط الكربوهيدرات على سطح الخلية السرطانية لتعزيز انتشار السرطان إلى أعضاء بعيدة، [ 13 ] [ 14 ] مما يُظهر "محاكاة الكريات البيضاء". [ 15 ]
أظهرت العديد من الدراسات زيادة في التعبير عن روابط الكربوهيدرات على الأورام النقيلية، [ 16 ] وزيادة في التعبير عن السليكتين-E على سطح الأوعية الدموية البطانية في موقع نقائل الورم، [ 17 ] وقدرة خلايا الورم النقيلية على التدحرج والالتصاق بالخلايا البطانية، مما يشير إلى دور السليكتينات في النقائل. [ 18 ] بالإضافة إلى السليكتين-E، فقد أشير إلى دور السليكتين-P (المعبر عنه على الصفائح الدموية) والسليكتين-L (على الكريات البيضاء) في انتشار السرطان من خلال تفاعلهما مع الخلايا السرطانية المنتشرة في مرحلة مبكرة من النقائل. [ 19 ] [ 20 ]
الانتقائية العضوية
تُحدد السليكتينات وروابطها انتقائية الأعضاء في عملية انتقال السرطان. وقد تُفسر عدة عوامل نظرية البذرة والتربة أو استهداف السرطان للأعضاء. وعلى وجه الخصوص، قد يُوجه التنظيم الجيني وتفعيل أنواع محددة من الكيموكينات والسيتوكينات والبروتيازات عملية انتقال السرطان إلى عضو مُفضل. في الواقع، يتطلب تسرب الخلايا السرطانية المنتشرة إلى العضو المُضيف تفاعلات لاصقة متتالية بين الخلايا البطانية وروابطها أو مستقبلاتها المضادة الموجودة على الخلايا السرطانية. تلتصق الخلايا السرطانية التي تُظهر ميلًا كبيرًا للانتشار إلى أعضاء مُعينة بمعدلات أعلى بالخلايا البطانية الوريدية المعزولة من هذه المواقع المستهدفة. علاوة على ذلك، فإنها تغزو النسيج المستهدف بمعدلات أعلى وتستجيب بشكل أفضل لعوامل النمو المُفرزة من الموقع المستهدف.
عادةً، تتضمن تفاعلات الخلايا السرطانية مع الخلايا البطانية في البداية التصاقًا أوليًا للخلايا السرطانية المنتشرة على البطانة الوعائية، بوساطة السليكتين، ثم تدحرجها. بعد ذلك، تُنشط الخلايا السرطانية المتدحرجة بواسطة الكيموكينات المُفرزة محليًا على سطح الخلايا البطانية. يُحفز هذا تنشيط الإنتغرينات من الخلايا السرطانية، مما يسمح لها بالتصاق أقوى بأفراد عائلة Ig-CAM، مثل ICAM، مُطلقًا بذلك عمليات الهجرة عبر البطانة الوعائية والتسرب الوعائي.[72]
في بعض الأحيان، لا تُعبَّر مجموعة مستقبلات الخلايا البطانية المناسبة بشكلٍ دائم، ويتعين على الخلايا السرطانية تحفيز التعبير عنها. في هذا السياق، يمكن أن تحفز السوائل الخلوية لمزارع الخلايا السرطانية التعبير عن بروتين E-selectin في الخلايا البطانية، مما يشير إلى أن الخلايا السرطانية قد تُفرز ذاتيًا سيتوكينات مثل TNF-α وIL-1β وINF-γ، والتي بدورها تُنشِّط الخلايا البطانية مباشرةً للتعبير عن بروتينات E-selectin وP-selectin وICAM-2 وVCAM. من جهة أخرى، تُظهر العديد من الدراسات أن الخلايا السرطانية قد تبدأ التعبير عن جزيئات الالتصاق البطانية بطرقٍ غير مباشرة.
بما أن التصاق العديد من الخلايا السرطانية بالبطانة الوعائية يتطلب وجود السليكتينات البطانية، بالإضافة إلى كربوهيدرات سياليل لويس على سطح الخلايا السرطانية، فإن درجة التعبير عن السليكتينات على جدار الأوعية الدموية ووجود الرابط المناسب على الخلايا السرطانية يُعدّان عاملين حاسمين في التصاقها وانتقالها إلى عضو معين. ويُعتبر النمط التعبيري التفاضلي للسليكتينات على البطانة الوعائية والتفاعلات النوعية بين السليكتينات التي تُعبّر عنها الخلايا البطانية للأعضاء المستهدفة المحتملة والروابط الخاصة بها التي تُعبّر عنها الخلايا السرطانية، من العوامل الرئيسية التي تُفسّر التوزيع العضوي المحدد للانبثاثات.
بحث
تُستخدم السليكتينات في مشاريع علاج هشاشة العظام، وهو مرض يحدث عندما تقلّ أعداد الخلايا البانية للعظم، المعروفة باسم الخلايا العظمية . تتطور الخلايا العظمية من الخلايا الجذعية ، ويأمل العلماء في التوصل إلى علاج لهشاشة العظام عن طريق إضافة الخلايا الجذعية إلى نخاع عظم المريض . وقد طوّر الباحثون طريقةً لاستخدام السليكتينات لتوجيه الخلايا الجذعية المُدخلة إلى الجهاز الوعائي إلى نخاع العظم. [ 21 ] تُعبّر السليكتينات من النوع E بشكلٍ دائم في نخاع العظم، وقد أظهر الباحثون أن وسم الخلايا الجذعية ببروتين سكري معين يحفزها على الهجرة إلى نخاع العظم. وبالتالي، قد تُصبح السليكتينات في يومٍ ما أساسيةً في العلاج التجديدي لهشاشة العظام. [ 22 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 PDB : 1G1R ;Somers WS, Tang J, Shaw GD, Camphausen RT (أكتوبر 2000). "رؤى حول الأساس الجزيئي لالتصاق الكريات البيضاء وتدحرجها، كما كشفت عنها هياكل السليكتين P و E المرتبطين بـ SLe(X) و PSGL-1" . Cell . 103 (3): 467–79 . doi : 10.1016 / S0092-8674(00)00138-0 . PMID 11081633. S2CID 12719907 .
- 1 2 كوتران؛ كومار، كولينز (1998). روبنز: الأساس المرضي للأمراض . فيلادلفيا: شركة دبليو بي سوندرز. ISBN 978-0-7216-7335-6.
- ↑ بارام، بيتر (2005). الجهاز المناعي ( الطبعة الثانية). نيويورك: جارلاند ساينس. الصفحات 244-245 . ISBN 978-0-8153-4093-5.
- 1 2 3 4 لي ك (يونيو 2003). "دور السليكتينات في الالتهاب والمرض". اتجاهات في الطب الجزيئي . 9 (6): 263-268 . CiteSeerX 10.1.1.407.6232 . doi : 10.1016/S1471-4914(03)00071-6 . PMID 12829015 .
- ↑ تشيونغ إل إس، رامان بي إس، بالزر إي إم، ويرتز دي، كونستانتوبولوس كيه (فبراير 2011). "الفيزياء الحيوية لتفاعلات السليكتين مع الليجاند في الالتهاب والسرطان". علم الأحياء الفيزيائي . 8 (1) 015013. Bibcode : 2011PhBio...8a5013S . doi : 10.1088/1478-3975 / 8/1/015013 . PMID 21301059. S2CID 3909905 .
- ↑ كابلماير ج، ناجي ب (2017). "تفاعل السليكتينات وPSGL-1 كمكون رئيسي في تكوين الخثرة وتطور السرطان" . مجلة البحوث الطبية الحيوية الدولية . 2017 6138145. doi : 10.1155/2017/6138145 . PMC 5478826. PMID 28680883 .
- ↑ جينيت، ج. تشارلز؛ فالك، رونالد ج. (2008). "الآليات المناعية لالتهاب الأوعية الدموية". سيلدين وجيبش: الكلى . الصفحات 2315-2338 . doi : 10.1016/B978-012088488-9.50085-1 . ISBN 978-0-12-088488-9.
- ^ Nimrichter L، Burdick MM، Aoki K، Laroy W، Fierro MA، Hudson SA، Von Seggern CE، Cotter RJ، Bochner BS، Tiemeyer M، Konstantopoulos K، Schnaar RL (نوفمبر 2008). "مستقبلات E-selectin على كريات الدم البيضاء البشرية" . دم . 112 (9): 3744–52 . دوى : 10.1182/دم-2008-04-149641 . بمك 2572800 . بميد 18579791 .
- ↑ بوخنر، بي إس، ستيربينسكي، إس إيه، بيكل، سي إيه، ويرفيل، إس، واين، إم، نيومان، دبليو (يناير 1994). "الاختلافات بين الحمضات والعدلات البشرية في وظيفة وتعبير الروابط المضادة المحتوية على حمض السياليك لـ E-selectin" . مجلة علم المناعة . 152 (2): 774-82 . doi : 10.4049/jimmunol.152.2.774 . PMID 7506734. S2CID 45677380 .
- ↑ واين م، ستيربينسكي س أ، بيكل س أ، شلايمر ر ب، بوخنر ب س (مارس 1995). "مقارنة بين روابط الحمضات والعدلات البشرية لبروتين P-selectin: تختلف روابط P-selectin عن روابط E-selectin". المجلة الأمريكية لبيولوجيا الخلية الجزيئية التنفسية . 12 (3): 315-319 . doi : 10.1165/ajrcmb.12.3.7532979 . PMID 7532979 .
- ↑ توماس و (سبتمبر 2006). " بالنسبة للروابط المُثبِّتة، يعتمد كل شيء على المنطقة بين النطاقات" . مجلة بيولوجيا الخلية . 174 (7): 911-913 . doi : 10.1083/jcb.200609029 . PMC 2064382. PMID 17000873 .
- ↑ ياغو تي، وو جيه، وي سي دي، كلوبوكي إيه جي، تشو سي، ماك إيفر آر بي (سبتمبر 2004). " روابط الالتصاق تتحكم في الالتصاق عبر إل-سيلكتين عند عتبة القص" . مجلة بيولوجيا الخلية . 166 (6): 913-923 . doi : 10.1083/jcb.200403144 . PMC 2172126. PMID 15364963 .
- ↑ بارثيل إس آر، جافينو جيه دي، ديشيني إل، ديميتروف سي جيه (نوفمبر 2007). "استهداف السليكتينات وروابط السليكتين في الالتهاب والسرطان" . رأي الخبراء في الأهداف العلاجية . 11 (11): 1473-1491 . doi : 10.1517/14728222.11.11.1473 . PMC 2559865. PMID 18028011 .
- ↑ سانت هيل، كاليفورنيا (يونيو 2011). "التفاعلات بين السليكتينات البطانية والخلايا السرطانية تنظم النقائل" . مجلة فرونتيرز إن بيوساينس . 16 (9): 3233-3251 . doi : 10.2741/3909 . PMID 21622232 .
- ↑ ويتز، آي بي (2006). "تفاعلات الورم مع بيئته الدقيقة". تفاعلات الورم مع بيئته الدقيقة: محور السليكتين-رابط السليكتين في التواصل بين الورم والبطانة الوعائية . علاج السرطان وبحوثه. المجلد 130. الصفحات 125-140 . doi : 10.1007/0-387-26283-0_6 . ISBN 978-0-387-26282-6PMID 16610706
- ^ ناكاموري إس، كامياما إم، إيماوكا إس، فوروكاوا إتش، إيشيكاوا أو، ساساكي واي، إيزومي واي، إيريمورا تي (أبريل 1997). "تورط مستضد الكربوهيدرات سياليل لويس (x) في ورم خبيث في سرطان القولون والمستقيم". أمراض القولون والمستقيم . 40 (4): 420–31 . دوى : 10.1007/BF02258386 . بميد 9106690 . S2CID 24770173 .
- ↑ ماتسورا ن، ناريتا ت، ميتسوكا س، كيمورا ن، كاناجي ر، إيماي ت، فوناهاشي ه، تاكاجي ه (1997). "زيادة تركيز الإي-سيلكتين الذائب في مصل مرضى سرطان الثدي". أبحاث مضادات السرطان . 17 (2ب): 1367-1372 . PMID 9137500 .
- ↑ غوت إس، مورين سي، هول إف، هوت جيه (سبتمبر 2006). "مستقبل الموت-3، مستقبل مضاد جديد لـ E-Selectin يمنح خلايا سرطان القولون مزايا الهجرة والبقاء عن طريق تحفيز تنشيط p38 وERK MAPK" . أبحاث السرطان . 66 (18): 9117-24 . doi : 10.1158/0008-5472.CAN-05-4605 . PMID 16982754 .
- ↑ بورسيغ إل، وونغ آر، هاينز آر أو، فاركي إن إم، فاركي إيه (فبراير 2002). "قد تشمل التأثيرات التآزرية لـ L- وP-selectin في تسهيل انتشار الورم روابط غير مخاطية، وتشير إلى أن الكريات البيضاء تُعزز الانتشار" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 99 (4): 2193-2198 . Bibcode : 2002PNAS...99.2193B . doi : 10.1073/pnas.261704098 . PMC 122341. PMID 11854515 .
- ↑ بيترز سي إف، رويرز تي جيه، ويستفال جيه آر، دي وال آر إم (فبراير 2005). "الفقدان التدريجي لتعبير بروتين P-selectin في الخلايا البطانية مع ازدياد الخباثة في سرطان القولون والمستقيم" . مجلة التحقيقات المختبرية؛ مجلة الأساليب التقنية وعلم الأمراض . 85 (2): 248-256 . doi : 10.1038/labinvest.3700217 . PMID 15640834 .
- ↑ في مختبر روبرت ساكستين، جامعة هارفارد
- ↑ "مختبر ساكشتاين" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29-09-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-05-2008 .
روابط خارجية
- مختبر ساكستين للأبحاث، مؤرشف بتاريخ 29 سبتمبر 2019 على موقع Wayback Machine
- فيلم مُولّد حاسوبياً يُظهر حركة بروتين P-selectin داخل الكريات البيضاء على الموقع الإلكتروني mcb.harvard.edu
- سيليكتينز
- بروتينات التصاق الخلايا
- الليكتينات
- نطاقات البروتين
- البروتينات الغشائية أحادية المرور
