గ్రాన్‌జైమ్
గ్రాన్‌జైమ్‌లు (Granzymes) అనేవి సైటోటాక్సిక్ టి కణాలు మరియు నేచురల్ కిల్లర్ (NK) కణాలలోని సైటోప్లాస్మిక్ గ్రాన్యూల్స్ ద్వారా విడుదలయ్యే సెరిన్ ప్రోటీయేజ్లు. ఇవి లక్ష్య కణాలలో ప్రోగ్రామ్డ్ సెల్ డెత్ (అపోప్టోసిస్)ను ప్రేరేపిస్తాయి, తద్వారా క్యాన్సర్ బారిన పడిన లేదా వైరస్లు లేదా బ్యాక్టీరియాలతో సోకిన కణాలను తొలగిస్తాయి.[1] గ్రాన్‌జైమ్‌లు బ్యాక్టీరియాను కూడా చంపుతాయి[2] మరియు వైరల్ రెప్లికేషన్‌ను నిరోధిస్తాయి. NK కణాలు మరియు టి కణాలలో, గ్రాన్‌జైమ్‌లు పెర్ఫోరిన్తో పాటు సైటోటాక్సిక్ గ్రాన్యూల్స్‌లో ప్యాక్ చేయబడతాయి. గ్రాన్‌జైమ్‌లను రఫ్ ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులం, గోల్గి కాంప్లెక్స్ మరియు ట్రాన్స్-గోల్గి రెటిక్యులంలో కూడా గుర్తించవచ్చు. సైటోటాక్సిక్ గ్రాన్యూల్స్ యొక్క కంటెంట్ లక్ష్య కణం యొక్క సైటోసోల్‌లోకి గ్రాన్‌జైమ్‌ల ప్రవేశాన్ని అనుమతించడానికి పనిచేస్తుంది. గ్రాన్యూల్స్ లక్ష్య కణంతో ఏర్పడిన ఇమ్యూన్ సినాప్స్‌లోకి విడుదలవుతాయి, అక్కడ పెర్ఫోరిన్ గ్రాన్‌జైమ్‌లను లక్ష్య కణంలోని ఎండోసోమ్లలోకి, చివరకు లక్ష్య కణం యొక్క సైటోసోల్‌లోకి చేరవేయడానికి మధ్యవర్తిత్వం వహిస్తుంది. గ్రాన్‌జైమ్‌లు సెరిన్ ఎస్టరేజ్ కుటుంబంలో భాగం.[3] ఇవి న్యూట్రోఫిల్ ఎలాస్టేజ్ మరియు కాథెప్సిన్ జి వంటి సహజ రోగనిరోధక కణాల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడే ఇతర రోగనిరోధక సెరిన్ ప్రోటీయేజ్‌లతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.[4]
గ్రాన్‌జైమ్ బి కాస్పేస్లను (ముఖ్యంగా కాస్పేస్-3) సక్రియం చేయడం ద్వారా అపోప్టోసిస్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది, ఇది కణ మరణాన్ని అమలు చేయడానికి కాస్పేస్-యాక్టివేటెడ్ డిఎన్‌ఏస్తో సహా అనేక సబ్‌స్ట్రేట్‌లను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. గ్రాన్‌జైమ్ బి బిడ్ అనే ప్రోటీన్‌ను కూడా విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది, ఇది బాక్స్ మరియు బాక్ ప్రోటీన్‌లను రిక్రూట్ చేసి మైటోకాండ్రియా యొక్క పొర పారగమ్యతను మారుస్తుంది, దీనివల్ల సైటోక్రోమ్ సి (ఇది అపోప్టోసోమ్ ద్వారా కాస్పేస్-9ని సక్రియం చేయడానికి అవసరమైన భాగాలలో ఒకటి), స్మాక్/డయాబ్లో మరియు ఓమి/హెచ్‌టిఆర్‌ఏ2 (ఇవి ఇన్హిబిటర్ ఆఫ్ అపోప్టోసిస్ ప్రోటీన్‌లను (IAPs) అణిచివేస్తాయి) వంటి ఇతర ప్రోటీన్‌లు విడుదలవుతాయి. గ్రాన్‌జైమ్ బి కాస్పేస్ చర్య లేనప్పుడు అపోప్టోసిస్‌కు బాధ్యత వహించే అనేక ప్రోటీన్‌లను కూడా విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. ఇతర గ్రాన్‌జైమ్‌లు కాస్పేస్-ఆధారిత మరియు కాస్పేస్-స్వతంత్ర యంత్రాంగాల ద్వారా కణ మరణాన్ని సక్రియం చేస్తాయి.[1]
తమ లక్ష్య కణాలను చంపడమే కాకుండా, గ్రాన్‌జైమ్‌లు ఇంట్రాసెల్యులర్ వ్యాధికారకాలను లక్ష్యంగా చేసుకుని చంపగలవు. గ్రాన్‌జైమ్ ఎ మరియు బి ఎలక్ట్రాన్ రవాణా గొలుసులోని భాగాలను విచ్ఛిన్నం చేయడం ద్వారా బ్యాక్టీరియాలో ప్రాణాంతక ఆక్సీకరణ నష్టాన్ని కలిగిస్తాయి,[2] అయితే గ్రాన్‌జైమ్ బి వైరల్ యాక్టివేషన్ మరియు రెప్లికేషన్‌ను నిరోధించడానికి వైరల్ ప్రోటీన్‌లను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది.[5] గ్రాన్‌జైమ్‌లు నేరుగా న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు DNA మరియు RNAలకు బంధిస్తాయి; ఇది న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ బైండింగ్ ప్రోటీన్‌ల విచ్ఛిన్నతను పెంచుతుంది.[4]
ఇటీవల, టి లింఫోసైట్‌లతో పాటు, డెండ్రిటిక్ కణాలు, బి కణాలు మరియు మాస్ట్ కణాలు వంటి ఇతర రకాల రోగనిరోధక కణాలలో కూడా గ్రాన్‌జైమ్‌లు వ్యక్తీకరించబడతాయని చూపబడింది. అదనంగా, గ్రాన్‌జైమ్‌లు కెరాటినోసైట్లు, న్యుమోసైట్లు మరియు కాండ్రోసైట్లు వంటి రోగనిరోధక శక్తి లేని కణాలలో కూడా వ్యక్తీకరించబడవచ్చు.[6] ఈ కణ రకాల్లో చాలా వరకు పెర్ఫోరిన్‌ను వ్యక్తీకరించవు లేదా ఇమ్యునోలాజికల్ సినాప్స్‌లను ఏర్పరచవు కాబట్టి, గ్రాన్‌జైమ్ బి కణాల వెలుపల విడుదలవుతుంది. అసాధారణ లేదా దీర్ఘకాలిక మంటతో సంబంధం ఉన్న వ్యాధులలో ఎక్స్‌ట్రాసెల్యులర్ గ్రాన్‌జైమ్ బి కణాల వెలుపలి ప్రదేశంలో పేరుకుపోవచ్చు, ఇది ఎక్స్‌ట్రాసెల్యులర్ మ్యాట్రిక్స్ ప్రోటీన్‌ల క్షీణతకు మరియు కణజాలం నయం కావడంలో మరియు పునర్నిర్మాణంలో లోపాలకు దారితీస్తుంది.[7] ఎక్స్‌ట్రాసెల్యులర్ గ్రాన్‌జైమ్ బి అథెరోస్క్లెరోసిస్,[8] అనూరిజం,[9][10] వాస్కులర్ లీకేజ్,[11] దీర్ఘకాలిక గాయం నయం కావడం,[10][12] మరియు చర్మం వృద్ధాప్యం వంటి వ్యాధుల వ్యాధికారక ప్రక్రియలో చిక్కుకుంది.[13]
చరిత్ర
1986లో జుర్గ్ త్షోప్ మరియు అతని బృందం గ్రాన్‌జైమ్‌ల ఆవిష్కరణపై ఒక పత్రాన్ని ప్రచురించారు. ఆ పత్రంలో, సైటోటాక్సిక్ టి లింఫోసైట్లు మరియు నేచురల్ కిల్లర్ కణాల ద్వారా మోసుకెళ్ళే సైటోలైటిక్ గ్రాన్యూల్స్‌లో కనిపించే వివిధ రకాల గ్రాన్‌జైమ్‌లను వారు ఎలా శుద్ధి చేశారు, వర్గీకరించారు మరియు కనుగొన్నారు అనే దాని గురించి చర్చించారు. జుర్గ్ 8 వేర్వేరు గ్రాన్‌జైమ్‌లను గుర్తించగలిగారు మరియు ప్రతిదానికి పాక్షిక అమైనో ఆమ్ల క్రమాలను కనుగొన్నారు. జుర్గ్ మరియు అతని బృందం గ్రాన్‌జైమ్స్ అనే పేరును తీసుకురావడానికి ముందు ఐదు సంవత్సరాల పాటు ఈ అణువులను అనధికారికంగా Grs అని పిలిచేవారు, ఇది శాస్త్రీయ సమాజం ద్వారా విస్తృతంగా ఆమోదించబడింది.[14]
గ్రాన్‌జైమ్ స్రావాన్ని వెస్ట్రన్ బ్లాట్ లేదా ELISA పద్ధతులను ఉపయోగించి గుర్తించవచ్చు మరియు కొలవవచ్చు. గ్రాన్‌జైమ్‌ను స్రవించే కణాలను ఫ్లో సైటోమెట్రీ లేదా ELISPOT ద్వారా గుర్తించవచ్చు మరియు లెక్కించవచ్చు. ప్రత్యామ్నాయంగా, గ్రాన్‌జైమ్ చర్యను వాటి ప్రోటీయేజ్ చర్య ద్వారా పరీక్షించవచ్చు.
ఇతర విధులు
కల్లెన్ రాసిన "గ్రాన్‌జైమ్స్ ఇన్ క్యాన్సర్ అండ్ ఇమ్యూనిటీ" అనే పత్రంలో, ప్రస్తుతం అంటువ్యాధి ఉన్న మరియు/లేదా ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ స్థితిలో ఉన్న రోగులలో గ్రాన్‌జైమ్ ఎ అధిక స్థాయిలో ఎలా కనిపిస్తుందో ఆయన చర్చించారు. గ్రాన్‌జైమ్‌లు మంట ప్రతిస్పందనను ప్రారంభించడంలో సహాయపడతాయని కూడా కనుగొనబడింది. "ఉదాహరణకు, రుమటాయిడ్ ఆర్థరైటిస్ రోగులలో వాపు కీళ్ల యొక్క సైనోవియల్ ద్రవంలో గ్రాన్‌జైమ్ ఎ స్థాయిలు పెరుగుతాయి".[15] గ్రాన్‌జైమ్‌లు కణాల వెలుపల ఉన్నప్పుడు, మంట ప్రతిస్పందనను ప్రారంభించడానికి మాక్రోఫేజ్‌లు మరియు మాస్ట్ కణాలను సక్రియం చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. గ్రాన్‌జైమ్‌లు మరియు సోమాటిక్ కణాల మధ్య పరస్పర చర్య ఇంకా వివరించలేనిది, కానీ ఈ ప్రక్రియను అర్థం చేసుకోవడంలో పురోగతి నిరంతరం జరుగుతోంది. సెప్టిక్ బారిన పడిన రోగులలో గ్రాన్‌జైమ్ కె వంటి ఇతర గ్రాన్‌జైమ్‌లు అధిక స్థాయిలో ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. గ్రాన్‌జైమ్ హెచ్ వైరల్ ఇన్ఫెక్షన్ ఉన్న రోగులతో ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. గ్రాన్‌జైమ్ హెచ్ వైరల్ ప్రోటీన్‌లలో కనిపించే 'ప్రోటీయోలిటిక్ డిగ్రేడేషన్'ను గుర్తించడంలో ప్రత్యేకత కలిగి ఉందని శాస్త్రవేత్తలు నిర్ధారించగలరు.[15]
కల్లెన్ తన పత్రంలో గ్రాన్‌జైమ్‌లు ఇమ్యునోమోడ్యులేషన్లో లేదా ఇన్ఫెక్షన్ సమయంలో రోగనిరోధక వ్యవస్థలో హోమియోస్టాసిస్‌ను నిర్వహించే పనిలో పాత్రను కలిగి ఉండవచ్చని పేర్కొన్నారు. "మనుషులలో, పెర్ఫోరిన్ పనితీరు కోల్పోవడం వల్ల ఫ్యామిలియల్ హిమోఫాగోసైటిక్ లింఫోహిస్టియోసైటోసిస్ అనే సిండ్రోమ్ వస్తుంది [...]".[15] ఈ సిండ్రోమ్ మరణానికి దారితీయవచ్చు ఎందుకంటే టి కణాలు మరియు మాక్రోఫేజ్‌లు రెండూ వ్యాధికారకంతో పోరాడటానికి గుణించబడతాయి, దీని ఫలితంగా ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ సైటోకిన్‌ల హానికరమైన స్థాయిలు ఏర్పడతాయి. ఈ అతిగా సక్రియం కావడం వల్ల కీలక అవయవాల వాపు, అతిగా సక్రియం చేయబడిన మాక్రోఫేజ్‌లు రక్త కణాలను భక్షించడం ద్వారా రక్తహీనత ఏర్పడవచ్చు మరియు ప్రాణాంతకం కావచ్చు.
ట్రాపాని పత్రంలో, ఇన్ఫెక్షన్‌తో పోరాడే సామర్థ్యంతో పాటు, గ్రాన్‌జైమ్‌లు ఇతర విధులను ఎలా కలిగి ఉండవచ్చో ఆయన మాట్లాడారు. గ్రాన్‌జైమ్ ఎలో కొన్ని రసాయనాలు ఉంటాయి, ఇవి క్యాన్సర్ పెరుగుదల మరియు ఏర్పడే అవకాశాన్ని తగ్గించడానికి బి కణాలలో విస్తరణను కలిగిస్తాయి. ఎలుకలపై చేసిన పరీక్షలు గ్రాన్‌జైమ్ ఎ మరియు బి వైరల్ ఇన్ఫెక్షన్‌లను నియంత్రించడంతో ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని కలిగి ఉండకపోవచ్చని, కానీ రోగనిరోధక వ్యవస్థ ప్రతిస్పందనను వేగవంతం చేయడంలో సహాయపడతాయని చూపించాయి.[16]
క్యాన్సర్ పరిశోధనలో
కల్లెన్ రాసిన "గ్రాన్‌జైమ్స్ ఇన్ క్యాన్సర్ అండ్ ఇమ్యూనిటీ" అనే పత్రంలో, "ఇమ్యూన్ సర్వైలెన్స్ [అనేది] క్యాన్సర్ పూర్వ మరియు ప్రాణాంతక కణాలను రోగనిరోధక వ్యవస్థ దెబ్బతిన్నట్లుగా గుర్తించి, తద్వారా తొలగింపు కోసం లక్ష్యంగా చేసుకునే ప్రక్రియ" అని ఆయన వివరించారు.[15] ఒక కణితి అభివృద్ధి చెందడానికి శరీరంలో మరియు చుట్టుపక్కల ప్రాంతంలో పెరుగుదలను ప్రోత్సహించే పరిస్థితులు అవసరం. దాదాపు అందరు వ్యక్తులలో శరీరంలోని కణితులతో పోరాడటానికి తగిన రోగనిరోధక కణాలు ఉంటాయి. రోగనిరోధక వ్యవస్థ క్యాన్సర్ పూర్వ కణాలు పెరగకుండా నిరోధించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉందని మరియు ఏర్పడిన కణితుల తిరోగమనానికి మధ్యవర్తిత్వం వహిస్తుందని అధ్యయనాలు చూపించాయి. క్యాన్సర్ కణాల గురించి ప్రమాదకరమైన విషయం ఏమిటంటే, అవి రోగనిరోధక వ్యవస్థ యొక్క పనితీరును నిరోధించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఒక కణితి దాని ప్రారంభ దశలో మరియు చాలా బలహీనంగా ఉన్నప్పటికీ, అది రోగనిరోధక వ్యవస్థ యొక్క పనితీరును నిరోధించే రసాయనాలను విడుదల చేయవచ్చు, ఇది పెరగడానికి మరియు హానికరంగా మారడానికి అనుమతిస్తుంది. గ్రాన్‌జైమ్‌లు మరియు పెర్ఫోరిన్‌లు లేని ఎలుకలు తమ శరీరమంతా కణితులు వ్యాపించే ప్రమాదం ఎక్కువగా ఉందని పరీక్షలు చూపించాయి.[15]
కణితులు రోగనిరోధక శక్తిని అణిచివేసే TGF-βని స్రవించడం ద్వారా రోగనిరోధక నిఘా నుండి తప్పించుకునే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇది టి కణాల విస్తరణ మరియు సక్రియంను నిరోధిస్తుంది. TGF-β ఉత్పత్తి అనేది కణితుల ద్వారా ఉపయోగించబడే రోగనిరోధక నివారణ యొక్క అత్యంత శక్తివంతమైన యంత్రాంగం. TGF-β పెర్ఫోరిన్, గ్రాన్‌జైమ్ ఎ మరియు గ్రాన్‌జైమ్ బిలతో సహా ఐదు వేర్వేరు సైటోటాక్సిక్ జన్యువుల వ్యక్తీకరణను నిరోధిస్తుంది, ఇది టి కణాల ద్వారా కణితిని తొలగించడాన్ని నిరోధిస్తుంది.
లింఫోమా నుండి శరీరాన్ని రక్షించడంలో పెర్ఫోరిన్ పాత్రను శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్నప్పుడు నొక్కిచెప్పబడింది, p53 లింఫోమా నిఘాలో దాని ప్రతిరూపమైన పెర్ఫోరిన్ అంత పెద్ద పాత్రను కలిగి లేదు. పెర్ఫోరిన్ మరియు గ్రాన్‌జైమ్‌లు వివిధ రకాల లింఫోమాలు ఏర్పడకుండా శరీరాన్ని రక్షించే ప్రత్యక్ష సంబంధిత సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది.[15]
జన్యువులు
సూచనలు
- ↑ 1.0 1.1 Bots M, Medema JP (December 2006). “Granzymes at a glance”. Journal of Cell Science. 119 (Pt 24): 5011–4. doi:10.1242/jcs.03239. PMID 17158907.
- ↑ 2.0 2.1 Walch M, Dotiwala F, Mulik S, etal (June 2014). “Cytotoxic cells kill intracellular bacteria through granulysin-mediated delivery of granzymes”. Cell. 157 (6): 1309–23. doi:10.1016/j.cell.2014.03.062. PMC PMC4090916. PMID 24906149.
- ↑ Peters PJ, Borst J, Oorschot V, etal (May 1991). “Cytotoxic T lymphocyte granules are secretory lysosomes, containing both perforin and granzymes”. The Journal of Experimental Medicine. 173 (5): 1099–109. doi:10.1084/jem.173.5.1099. PMC PMC2118839. PMID 2022921.
- ↑ 4.0 4.1 Thomas MP, Whangbo J, McCrossan G, etal (June 2014). “Leukocyte protease binding to nucleic acids promotes nuclear localization and cleavage of nucleic acid binding proteins”. Journal of Immunology. 192 (11): 5390–7. doi:10.4049/jimmunol.1303296. PMC PMC4041364. PMID 24771851.
- ↑ Marcet-Palacios M, Duggan BL, Shostak I, etal (December 2011). “Granzyme B inhibits vaccinia virus production through proteolytic cleavage of eukaryotic initiation factor 4 gamma 3”. PLOS Pathogens. 7 (12). doi:10.1371/journal.ppat.1002447. PMC PMC3240606. PMID 22194691. article-number: e1002447.
- ↑ Hendel A, Hiebert PR, Boivin WA, Williams SJ, Granville DJ (April 2010). “Granzymes in age-related cardiovascular and pulmonary diseases”. Cell Death and Differentiation. 17 (4): 596–606. doi:10.1038/cdd.2010.5. PMID 20139894.
- ↑ Hiebert PR, Granville DJ (December 2012). “Granzyme B in injury, inflammation, and repair”. Trends in Molecular Medicine. 18 (12): 732–41. doi:10.1016/j.molmed.2012.09.009. PMID 23099058.
- ↑ Hiebert PR, Boivin WA, Zhao H, McManus BM, Granville DJ (2013). “Perforin and granzyme B have separate and distinct roles during atherosclerotic plaque development in apolipoprotein E knockout mice”. PLOS ONE. 8 (10). Bibcode 2013PLoSO...878939H. doi:10.1371/journal.pone.0078939. PMC PMC3811993. PMID 24205352. article-number: e78939.
- ↑ Chamberlain CM, Ang LS, Boivin WA, etal (February 2010). “Perforin-independent extracellular granzyme B activity contributes to abdominal aortic aneurysm”. The American Journal of Pathology. 176 (2): 1038–49. doi:10.2353/ajpath.2010.090700. PMC PMC2808106. PMID 20035050.
- ↑ 10.0 10.1 Hsu I, Parkinson LG, Shen Y, etal (2014). “Serpina3n accelerates tissue repair in a diabetic mouse model of delayed wound healing”. Cell Death & Disease. 5 (10): e1458. doi:10.1038/cddis.2014.423. PMC PMC4237249. PMID 25299783.
- ↑ Hendel A, Hsu I, Granville DJ (July 2014). “Granzyme B releases vascular endothelial growth factor from extracellular matrix and induces vascular permeability”. Laboratory Investigation. 94 (7): 716–25. doi:10.1038/labinvest.2014.62. PMC PMC4074428. PMID 24791744.
- ↑ Hiebert PR, Wu D, Granville DJ (October 2013). “Granzyme B degrades extracellular matrix and contributes to delayed wound closure in apolipoprotein E knockout mice”. Cell Death and Differentiation. 20 (10): 1404–14. doi:10.1038/cdd.2013.96. PMC PMC3770318. PMID 23912712.
- ↑ Hiebert PR, Boivin WA, Abraham T, Pazooki S, Zhao H, Granville DJ (June 2011). “Granzyme B contributes to extracellular matrix remodeling and skin aging in apolipoprotein E knockout mice”. Experimental Gerontology. 46 (6): 489–99. doi:10.1016/j.exger.2011.02.004. PMID 21316440. S2CID 33176028.
- ↑ Ewen CL, Kane KP, Bleackley RC (January 2012). “A quarter century of granzymes”. Cell Death and Differentiation. 19 (1): 28–35. doi:10.1038/cdd.2011.153. PMC PMC3252830. PMID 22052191.
- ↑ 15.0 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 Cullen SP, Brunet M, Martin SJ (April 2010). “Granzymes in cancer and immunity”. Cell Death and Differentiation. 17 (4): 616–23. doi:10.1038/cdd.2009.206. PMID 20075940.
- ↑ Trapani JA (2001). “Granzymes: a family of lymphocyte granule serine proteases”. Genome Biology. 2 (12). doi:10.1186/gb-2001-2-12-reviews3014. PMC PMC138995. PMID 11790262. article-number: REVIEWS3014.
మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Granzyme” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Granzyme ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.
