Опсонин

Opsonins - это внеклеточные белки, которые, когда связаны с веществами или клетками, индуцируют фагоциты для фагоцитозы веществ или клеток с связанными Opsonins. ^{[ 1 ]} Таким образом, Opsonins действуют как теги для маркировки вещей в организме, которые должны быть фагоцитозированы (то есть съедены) фагоцитами (клетки, которые специализируются на фагоцитозе , то есть клеточное питание). ^{[ 1 ]} Различные типы вещей («мишени») могут быть помечены опсонинами для фагоцитоза, включая: патогены (такие как бактерии), раковые клетки, стареи, мертвые или умирающие клетки (такие как апоптотические клетки), избыточные синапсы или агрегаты белка ( такие как амилоидные бляшки ). Opsonins помогают очистить патогены, а также мертвые, умирающие и больные клетки. ^{[ 2 ]}

Opsonins были обнаружены и назвали «Opsonins» в 1904 году Райтом и Дугласом, которые обнаружили, что инкубация бактерий с плазмой крови позволила фагоциты к фагоцитозу (и тем самым уничтожать) бактерии. Они пришли к выводу, что: «У нас здесь есть убедительное доказательство того, что кровавые жидкости модифицируют бактерии таким образом, что делает их готовой добычей фагоцитов. Мы можем говорить об этом как о «опсоническом» эффекте (Opsono - I обслужен; ^{[ 3 ]}

Последующие исследования показали два основных типа опсонина в крови, которые опсонизировали бактерии: комплемента белки ^{[ 4 ]} и антитела . ^{[ 5 ]} Тем не менее, в настоящее время известно, что есть не менее 50 белков, которые действуют как Opsonins для патогенов или других мишеней. ^{[ 2 ]}

Механизмы

Opsonins индуцируют фагоцитоз мишеней путем связывания мишеней (например, бактерий), а затем также связывают фагоцитарные рецепторы с фагоцитами. Таким образом, Opsonins действуют как соединительные молекулы между мишенью и фагоцитом, что приводит их к контакту, а затем обычно активируя фагоцитарный рецептор, чтобы вызвать охват мишени фагоцитом. ^{[ 2 ]}

Все клеточные мембраны имеют отрицательные заряды ( дзета -потенциал ), что затрудняет сближение двух клеток. Когда Opsonins связываются с их мишенями, они повышают кинетику фагоцитоза, предпочитая взаимодействие между рецепторами Opsonin и клеточной поверхности на иммунных клетках. ^{[ 6 ]} Это отвергает отрицательные заряды из клеточных мембран.

Важно, чтобы Opsonins не помечали здоровые, непатогенные клетки для фагоцитоза, поскольку фагоцитоз приводит к пищеварению и, следовательно, разрушению мишеней. Следовательно, некоторые Opsonins (включая некоторые белки комплемента) эволюционировали для связывания связанных с патогеном молекулярных паттернов , молекулы обнаружены только на поверхности патогенов, что обеспечивает фагоцитоз этих патогенных микроорганизмов и, следовательно, врожденный иммунитет. Антитела связываются с антигенами на поверхности патогена, что обеспечивает адаптивный иммунитет. Opsonins, которые опсонизируют клетки тела-хозяина (например, газ6 , которые опсонизируют апоптотические клетки) связываются с сигналами «eat-me» (таких как фосфатидилсерин ), подвергшиеся мертвым, умирающим или стрессовым клеткам. ^{[ 2 ]}

Типы

Opsonins связаны с двумя типами иммунной системы : адаптивной иммунной системой и врожденной иммунной системой .

Адаптивный

Опосредованная антителом опсонизация. FCR на фагоцитарных клетках распознает область ФК антитела.

Антитела синтезируются B -клетками и секретируются в ответ на распознавание специфических антигенных эпитопов и связываются только с специфическими эпитопами (областями) на антигене. ^{[ 5 ]} Они включают в себя адаптивный путь опсонизации и состоит из двух фрагментов: области связывания антигена (область FAB) и кристаллизируемой области фрагмента (область ФК). ^{[ 5 ]} Область FAB способна связываться с специфическим эпитопом на антигене, такой как специфическая область бактериального поверхностного белка. ^{[ 5 ]} Область FC IgG распознается рецептором FC (FCR) на природных клетках -киллерах и других эффекторных клетках ; Связывание IgG с антигеном вызывает конформационное изменение , которое позволяет FCR связывать область FC и инициировать атаку на патоген посредством высвобождения литических продуктов. ^{[ 5 ]} Антитело также может помечать опухолевые клетки или инфицированные вирусными клетками, а NK -клетки реагируют через FCR; Этот процесс известен как антителозависимая клеточная цитотоксичность (ADCC). ^{[ 5 ]}

И IgM , и IgG подвергаются конформационному изменению при связывании антигена, который позволяет белковому белке комплемента C1Q ассоциироваться с области FC антитела. ^{[ 4 ]} Ассоциация C1Q в конечном итоге приводит к набору комплемента C4B и C3B , оба из которых распознаются комплемента рецептором 1, 3 и 4 ( CR1 , CR3 , CR4), которые присутствуют на большинстве фагоцитов. ^{[ 4 ]} Таким образом, система комплемента участвует в адаптивном иммунном ответе.

Опсонизация C3B. CR1 распознает C3B, нанесенный на антиген

C3D, продукт расщепления C3, распознает связанные с патогенами молекулярные паттерны ( PAMP ) и может опсонизировать молекулы рецептору CR2 на В-клетках. ^{[ 4 ]} Это снижает порог взаимодействия, необходимый для активации В -клеток через рецептор В -клеток , и помогает в активации адаптивного отклика. ^{[ 4 ]}

Врожденный

Система комплемента, независимо от адаптивного иммунного ответа, способна оптонизировать патоген до того, как может даже потребоваться адаптивный иммунитет. ^{[ 4 ]} Белки комплемента, участвующие в врожденной опсонизации, включают C4B, C3B и IC3B . ^{[ 7 ]} В альтернативном пути активации комплемента циркулирующий C3B осаждается непосредственно на антигены с определенными памп, такими как липополисахариды на грамотрицательных бактериях . ^{[ 7 ]} C3B распознается CR1 на фагоцитах. IC3B прикрепляется к апоптотическим клеткам и телам и облегчает клиренс мертвых клеток и остатков без инициации воспалительных путей посредством взаимодействия с CR3 и CR4 на фагоцитах. ^{[ 4 ]}

Манноз-связывающие лектины , или фиколины, наряду с пентраксинами и коллекциями способны распознавать определенные типы углеводов , которые экспрессируются на клеточных мембранах бактерий , грибов , вирусов и паразитов и могут действовать как опсонин, активируя систему комплемента и фагоцитик и могут действовать как опсонин, активируя систему комплемента и фагоцити. ячейки ^{[ 4 ]}^{[ 7 ]}

Цели

Апоптотические клетки

Ряд Opsonins играют роль в маркировке апоптотических клеток для фагоцитоза без провоспалительного ответа. ^{[ 8 ]}

Члены семейства пентраксов могут связываться с компонентами апоптотической клеточной мембраны, таким как фосфатидилхолин (ПК) и фосфатидилэтаноламин (PE). Антитела IgM также связываются с ПК. Молекулы коллекционирования, такие как лектин, связывающий маннозу (MBL), белок сурфактанта A (SP-A) и SP-D , взаимодействуют с неизвестными лигандами на апоптотических клеточных мембранах. При связи с соответствующим лигандом эти молекулы взаимодействуют с рецепторами фагоцитов, усиливая фагоцитоз заметной клетки. ^{[ 6 ]}

C1Q способен напрямую связываться с апоптотическими клетками. Он также может косвенно связываться с апоптотическими клетками посредством промежуточных соединений, таких как аутоантитела IgM, MBL и пентраксины. В обоих случаях C1Q активирует комплемент, в результате чего клетки отмечены для фагоцитоза с помощью C3B и C4B . C1Q является важным фактором, способствующим клиренсу апоптотических клеток и мусора. Этот процесс обычно происходит в поздних апоптотических клетках. ^{[ 6 ]}

Опсонизация апоптотических клеток происходит с помощью различных механизмов в тканевой зависимой паттерне. Например, в то время как C1Q необходим для правильного клиренса апоптотических клеток в брюшной полости, это не важно в легких, где SP-D играет важную роль. ^{[ 6 ]}

Патогены

В рамках адаптивного иммунного ответа поздней стадии патогены и другие частицы отмечены антителами IgG . Эти антитела взаимодействуют с рецепторами FC на макрофагах и нейтрофилах, приводящих к фагоцитозу. ^{[ 9 ]} Комплекс комплемента C1 также может взаимодействовать с областью FC иммунных комплексов IgG и IgM, активирующих классический путь комплемента и отмечаю антиген C3B. C3B может спонтанно связываться с поверхностями патогена через альтернативный путь комплемента. Кроме того, пентраксины могут напрямую связываться с C1Q из комплекса C1. ^{[ 10 ]}

SP-A опсонизирует ряд бактериальных и вирусных патогенов для клиренса с помощью альвеолярных макрофагов легких. ^{[ 8 ]}

Смотрите также

Опсонизация антител

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} Punt J, Stranford SA, Jones PP, Owen JA (2019). Kuby Immunology (Восьмое изд.). Нью-Йорк. ISBN 978-1-4641-8978-4 Полем OCLC 1002672752 . {{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Копрам, Том О.Дж; Данди, Джейкоб М.; Popescu, Alma S.; Браун, Гай С. (2021). «Фагоцитарный код, регулирующий фагоцитоз клеток млекопитающих» . Границы в иммунологии . 12 : 629979. DOI : 10.3389/fimmu.2021.629979 . PMC 8220072 . PMID 34177884 .
^ Райт, аэ; Дуглас, ср; Сандерсон, JB (сентябрь 1989 г.). «Экспериментальное исследование роли крови жидкостей в связи с фагоцитозом. 1903» . Обзоры инфекционных заболеваний . 11 (5): 827–834. doi : 10.1093/clinids/11.5.827 . PMID 2682954 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час Merle NS, Noe R, Halbwachs-Mecarelli L, Fremeaux-Bacchi V, Roumenina LT (2015). «Система комплемента, часть II: роль в иммунитете» . Границы в иммунологии . 6 : 257. doi : 10.3389/fimmu.2015.00257 . PMC 4443744 . PMID 26074922 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Chiu ML, Goulet DR, Teplyakov A, Gilliland GL (декабрь 2019 г.). «Структура и функция антител: основа для инженерных терапии» . Антитела . 8 (4): 55. doi : 10.3390/antib8040055 . PMC 6963682 . PMID 31816964 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Гаррет А.Дж., Даха М., Ван Кутен С (апрель 2004 г.). "Он обзор : Журнал иммунологии 34 (4): 921–9. doi : 10.1002/eji . PMID 15048702 . 22966937S2CID
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Риклин Д., Хаджишенгаллис Г., Ян К, Ламбрис Д.Д. (сентябрь 2010). «Дополнение: ключевая система для иммунного наблюдения и гомеостаза» . Природа иммунология . 11 (9): 785–97. doi : 10.1038/ni.1923 . PMC 2924908 . PMID 20720586 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Litvack ML, Palaniyar N (июнь 2010 г.). «Обзор: растворимые врожденные белки с распознаванием иммунных схем для очистки умирающих клеток и клеточных компонентов: последствия для обострения или разрешения воспаления». Врожденный иммунитет . 16 (3): 191–200. doi : 10.1177/1753425910369271 . PMID 20529971 . S2CID 8344490 .
^ Zhang Y, Hoppe AD, Swanson JA (ноябрь 2010 г.). «Координация передачи сигналов рецептора FC регулирует клеточную приверженность фагоцитозу» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (45): 19332–7. Bibcode : 2010pnas..10719332Z . doi : 10.1073/pnas.1008248107 . PMC 2984174 . PMID 20974965 .
^ Sarma JV, Ward PA (январь 2011 г.). «Система комплемента» . Клеточные и тканевые исследования . 343 (1): 227–35. doi : 10.1007/s00441-010-1034-0 . PMC 3097465 . PMID 20838815 .

Внешние ссылки

Opsonins в Национальной библиотеке медицинской библиотеки Медицинской библиотеки (Mesh)

[:0-1] Jump up to: ^а ^{беременный} Punt J, Stranford SA, Jones PP, Owen JA (2019). Kuby Immunology (Восьмое изд.). Нью-Йорк. ISBN 978-1-4641-8978-4 Полем OCLC 1002672752 . {{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка )

[:01-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Копрам, Том О.Дж; Данди, Джейкоб М.; Popescu, Alma S.; Браун, Гай С. (2021). «Фагоцитарный код, регулирующий фагоцитоз клеток млекопитающих» . Границы в иммунологии . 12 : 629979. DOI : 10.3389/fimmu.2021.629979 . PMC 8220072 . PMID 34177884 .

[3] Райт, аэ; Дуглас, ср; Сандерсон, JB (сентябрь 1989 г.). «Экспериментальное исследование роли крови жидкостей в связи с фагоцитозом. 1903» . Обзоры инфекционных заболеваний . 11 (5): 827–834. doi : 10.1093/clinids/11.5.827 . PMID 2682954 .

[:13-4] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час Merle NS, Noe R, Halbwachs-Mecarelli L, Fremeaux-Bacchi V, Roumenina LT (2015). «Система комплемента, часть II: роль в иммунитете» . Границы в иммунологии . 6 : 257. doi : 10.3389/fimmu.2015.00257 . PMC 4443744 . PMID 26074922 .

[:23-5] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Chiu ML, Goulet DR, Teplyakov A, Gilliland GL (декабрь 2019 г.). «Структура и функция антител: основа для инженерных терапии» . Антитела . 8 (4): 55. doi : 10.3390/antib8040055 . PMC 6963682 . PMID 31816964 .

[:02-6] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Гаррет А.Дж., Даха М., Ван Кутен С (апрель 2004 г.). "Он обзор : Журнал иммунологии 34 (4): 921–9. doi : 10.1002/eji . PMID 15048702 . 22966937S2CID

[:4-7] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Риклин Д., Хаджишенгаллис Г., Ян К, Ламбрис Д.Д. (сентябрь 2010). «Дополнение: ключевая система для иммунного наблюдения и гомеостаза» . Природа иммунология . 11 (9): 785–97. doi : 10.1038/ni.1923 . PMC 2924908 . PMID 20720586 .

[:1-8] Jump up to: ^а ^{беременный} Litvack ML, Palaniyar N (июнь 2010 г.). «Обзор: растворимые врожденные белки с распознаванием иммунных схем для очистки умирающих клеток и клеточных компонентов: последствия для обострения или разрешения воспаления». Врожденный иммунитет . 16 (3): 191–200. doi : 10.1177/1753425910369271 . PMID 20529971 . S2CID 8344490 .

[Zhang_19332–19337-9] Zhang Y, Hoppe AD, Swanson JA (ноябрь 2010 г.). «Координация передачи сигналов рецептора FC регулирует клеточную приверженность фагоцитозу» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (45): 19332–7. Bibcode : 2010pnas..10719332Z . doi : 10.1073/pnas.1008248107 . PMC 2984174 . PMID 20974965 .

[:3-10] Sarma JV, Ward PA (январь 2011 г.). «Система комплемента» . Клеточные и тканевые исследования . 343 (1): 227–35. doi : 10.1007/s00441-010-1034-0 . PMC 3097465 . PMID 20838815 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]