Chemokiny, cytokiny chemotaktyczne – występująca u wszystkich kręgowców oraz niektórych wirusów i bakterii, rodzina kilkudziesięciu niskocząsteczkowych białek, należących do cytokin, która odgrywa ważną rolę w wielu procesach chorobowych, ale także w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu. W procesach zapalnych, chemokiny są niezbędne, bo poprzez receptory chemokin działają chemotaksyjnie oraz wpływają na migrację komórek układu immunologicznego w tkankach. Działanie fizjologiczne chemokin stwierdzono między innymi w: stymulacji i migracji różnych populacji leukocytów, odporności przeciwzakaźnej, hemo- i limfopoezie, embriogenezie, organogenezie, regulacji apoptozy i angiogenezy.

Funkcja Pod względem funkcji, można wyróżnić chemokiny o działaniu: prozapalnym konstytutywnym, homeostatycznym Aktywność chemokin związana jest z pobudzeniem specyficznych dla nich receptorów błonowych. Profil ekspresji tych receptorów decyduje o wrażliwości komórek na bodziec chemotaktyczny. Rola chemokin w kreowaniu odpowiedzi immunologicznej stała się przyczyną, dla której włączono tę grupę białek do rodziny cytokin. Podobnie jak cytokiny, chemokiny charakteryzują się plejotropią, czyli zróżnicowaniem oddziaływania w zależności od typu komórki docelowej oraz obecności kofaktorów i modulatorów. Pomimo plejotropowego charakteru swojej aktywności, chemokiny nawet z różnych grup mogą w określonych warunkach wywoływać ten sam efekt w komórce docelowej (redundancja). Aktywność chemokin kontrolowana jest szeregiem pozytywnych i negatywnych sprzężeń zwrotnych, przy czym wzajemnie mogą one działać zarówno antagonistycznie, jak i synergicznie.

Różnorodność efektów wywoływanych przez chemokiny związane ze specyficznym dla siebie receptorem wynika ze zdolności aktywowania szeregów szlaków wewnątrz-cytoplazmatycznych, które kontrolują zarówno zamiany funkcjonalne, jak i morfologiczne odpowiedzialne za migrację komórki, jak również zaangażowane są w kontrolę aktywacji, proliferacji i apoptozy komórki. Chemokiny mogą regulować własną produkcję autokrynnie (wzmagając ekspresję w komórce produkującej), parakrynnie (pobudzając produkcję w bezpośrednim sąsiedztwie komórki produkującej), jak i endokrynnie (oddziałując na komórki znajdujące się w innych narządach). Odchylenia od prawidłowego, fizjologicznego stężenia chemokin związane jest z zaburzeniem procesów hematopoezy i rozwoju narządów limfatycznych selektywną aktywacją i przemieszczaniem się leukocytów (leukocyte trafficking), występowaniem stanów zapalnych, alergii, gojeniem ran, wzrostem nowych naczyń krwionośnych (angiogenezą), rozwojem i przerzutami nowotworów złośliwych.

Budowa thumb|355px|Schemat budowy trzeciorzędowej chemokiny Chemokiny są rodziną około 50 białek o małej masie cząsteczkowej, między 8 a 12 kDa, zbudowanych z 66–110 aminokwasów.

To budowa wszystkich chemokin, wykazująca charakterystyczne podobieństwa jest podstawą do zaliczenia ich do tej rodziny białek. Chemokiny wykazują znaczną, bo około 20–50% homologię sekwencji w pierwszorzędowej budowie ich genu i łańcucha aminokwasów. Odznaczają się także wysoce konserwowaną strukturą trzeciorzędową, z elastycznym N-terminalnym końcem, który odgrywa rolę w łączeniu się z receptorem, α-helisą przy C-terminalnym końcu i 3 antyparalelne harmonijki β w środku. Kluczowe znaczenie odgrywają stabilizujące cząsteczkę wiązania dwusiarczkowe pomiędzy resztami aminkowasu cysteiny. Łączą one z reguły pierwszą z trzecią i drugą z czwartą cysteiną według kolejności ich występowania w łańcuchu aminokwasowym. Zwykle chemokiny są syntetyzowane jako propeptyd, a początkowy 20-aminokwasowy peptyd sygnałowy jest odcinany przy wydzieleniu chemokiny do przestrzenia pozakomórkowej. .

Klasyfikacja i podział 355px|Schemat strukturalnej klasyfikacjipodrodzin chemokin Chemokiny CC Nazwa Gen Inne nazwy Receptor Uniprot CCL1 Scya1 I-309, TCA-3 CCR8 CCL2 Scya2 MCP-1 CCR2 P13500 CCL3 Scya3 MIP-1α CCR1 P10147 CCL4 Scya4 MIP-1β CCR1, CCR5 P13236 CCL5 Scya5 RANTES CCR5 P13501 CCL6 Scya6 C10, MRP-2 CCR1 P27784 CCL7 Scya7 MARC, MCP-3 CCR2 P80098 CCL8 Scya8 MCP-2 CCR1, CCR2B, CCR5 P80075 CCL9/CCL10 Scya9 MRP-2, CCF18, MIP-1? CCR1 P51670 CCL11 Scya11 eotaksyna CCR2, CCR3, CCR5 P51671 CCL12 Scya12 MCP-5 Q62401 CCL13 Scya13 MCP-4, NCC-1, Ckβ10 CCR2, CCR3, CCR5 Q99616 CCL14 Scya14 HCC-1, MCIF, Ckβ1, NCC-2, CCL CCR1 Q16627 CCL15 Scya15 leukotaktyna-1, MIP-5, HCC-2, NCC-3 CCR1, CCR3 Q16663 CCL16 Scya16 LEC, NCC-4, LMC, Ckβ12 CCR1, CCR2, CCR5, CCR8 O15467 CCL17 Scya17 TARC, dendrokine, ABCD-2 CCR4 Q92583 CCL18 Scya18 PARC, DC-CK1, AMAC-1, Ckβ7, MIP-4 P55774 CCL19 Scya19 ELC, Exodus-3, Ckβ11 CCR7 Q99731 CCL20 Scya20 LARC, Exodus-1, Ckβ4 CCR6 P78556 CCL21 Scya21 SLC, 6Ckine, Exodus-2, Ckβ9, TCA-4 CCR7 O00585 CCL22 Scya22 MDC, DC/β-CK CCR4 O00626 CCL23 Scya23 MPIF-1, Ckβ8, MIP-3, MPIF-1 CCR1 P55773 CCL24 Scya24 eotaksyna-2, MPIF-2, Ckβ6 CCR3 O00175 CCL25 Scya25 TECK, Ckβ15 CCR9 O15444 CCL26 Scya26 eotaksyna-3, MIP-4a, IMAC, TSC-1 CCR3 Q9Y258 CCL27 Scya27 CTACK, ILC, Eskine, PESKY, skinkine CCR10 Q9Y4X3 CCL28 Scya28 MEC CCR3, CCR10 Q9NRJ3 Chemokiny CXC Nazwa Gen Inne nazwy Receptor Uniprot CXCL1 Scyb1 Gro-a, GRO1, NAP-3, KC CXCR2 P09341 CXCL2 Scyb2 Gro-β, GRO2, MIP-2a CXCR2 P19875 CXCL3 Scyb3 Gro-?, GRO3, MIP-2β CXCR2 P19876 CXCL4 Scyb4 PF-4 CXCR3B P02776 CXCL5 Scyb5 ENA-78 CXCR2 P42830 CXCL6 Scyb6 GCP-2 CXCR1, CXCR2 P80162 CXCL7 Scyb7 NAP-2, CTAPIII, β-Ta, PEP P02775 CXCL8 Scyb8 IL-8, NAP-1, MDNCF, GCP-1 CXCR1, CXCR2 P10145 CXCL9 Scyb9 MIG, CRG-10 CXCR3 Q07325 CXCL10 Scyb10 IP-10, CRG-2 CXCR3 P02778 CXCL11 Scyb11 I-TAC, β-R1, IP-9 CXCR3, CXCR7 O14625 CXCL12 Scyb12 SDF-1, PBSF CXCR4, CXCR7 P48061 CXCL13 Scyb13 BCA-1, BLC CXCR5 O43927 CXCL14 Scyb14 BRAK, bolekine O95715 CXCL15 Scyb15 Lungkine, WECHE Q9WVL7 CXCL16 Scyb16 SRPSOX CXCR6 Q9H2A7 CXCL17 VCC-1 DMC, VCC-1 Q6UXB2 Chemokiny C Nazwa Gen Inne nazwy Receptor Uniprot XCL1 Scyc1 limfotaktyna a, SCM-1a, ATAC XCR1 P47992 XCL2 Scyc2 limfotaktyna β, SCM-1β XCR1 Q9UBD3 Chemokiny CX3C Nazwa Gen Inne nazwy Receptor Uniprot CX3CL1 Scyd1 fraktalkina, neurotaktyna, ABCD-3 CX3CR1 P78423

Podstawą do klasyfikacji chemokin jest liczba i wzajemne położenie dwóch pierwszych cystein znajdujących się przy końcu łańcucha aminowego. Wszystkie chemokiny mają przynajmniej 2 cysteiny, a wszystkie oprócz dwóch (XCL1, XCL2) mają przynajmniej cztery cysteiny. Wyróżnia się 4 główne podrodziny chemokin (w nawiasie nazwy wg dawnej klasyfikacji): C, XC (γ-chemokiny) CC (β-chemokiny) grupa MIP grupa MCP CXC (α-chemokiny) ELR CXC nie-ELR CXC CX3C (δ-chemokiny)

Wszystkie te białka wywierają swoje działanie biologiczne przez interakcję ze sprzężonymi z białkiem G przezbłonowymi receptorami, które nazywamy receptorami chemokin i które występują na powierzchni specyficznych komórek efektorowych.

Nomenklatura nazw chemokin i nazw receptorów chemokin wywodzi się bezpośrednio z ich klasyfikacji. Chemokiny uzyskują nazwę po dodaniu do nazwy podrodziny litery L (od Ligand) i kolejnej liczby np. CCL4, a receptory po dodaniu litery R (od Receptor) i kolejnej liczby np. CXCR2.

Geneza nazwy Nazwa chemokiny pochodzi od angielskich słów chemoattractant cytokines („cytokiny chemowabiące”) i nawiązuje do ich pierwotnie opisanej funkcji chemoatraktantów.

Historia Termin „chemokiny” został wprowadzony w 1992 r. podczas Trzeciego Sympozjum Cytokin Chemotaktycznych. Trwające badania stale prowadzą do odkrywania nowych chemokin, a także ich nowych możliwości oddziaływania i funkcji biologicznych.

Wyodrębnia się chemokiny konstytutywne, odpowiedzialne za utrzymanie homeostazy i chemokiny zapalne, powstające w wyniku infekcji lub stanu zapalnego.

Zobacz też receptory chemokin

Przypisy