גרנזימים מורכבים אך ורק מפרוטאזות סרין שנמצאות בעיקר באזור גרגירים של תאי NK ותאי T ציטוטוקסיים של מערכת החיסון המולדת והנרכשת. הגרנזימים משתחררים על ידי דה-גרנולציה עם הכרה בתא הנגוע בו וירוסים, תא גידול, או אפילו תאים של רקמה זרה מושתלת. הגרנזימים ששוחררו גורמים למוות מתוכנת של תא המטרה לאחר פרפורין, ששוחרר גם הוא מ גרגירים, יצרה יציאות כניסה זעירות עבור גרנזים ל- קרום תא.
מהם גרנזימים?
המונח גרנזיים הוא ראשי תיבות שמקורם במילים גרגירים ו אנזימים. גרגירים הם כדורים קטנים תאיים של גרנולוציטים הנראים במיקרוסקופ. בדומה לליזוזומים הגדולים יותר, הם תכלילים של תאים שבמקרה של תאי NK (תאי רוצח טבעיים) ותאי T ציטוטוקסיים, מכילים פרוטאזות סרין ופרפורינים. פרפורינים הם חלבונים שיכולים לפתק קרומי תאים ליצירת חורים זעירים (נקבוביות) לכניסת גרנזים B. זה יוזם את השפלת ה- DNA בתא המותקף, מה שגורם למוות של תאים מתוכנת או לאפופטוזיס. כל עוד הגרגירים נמצאים בציטופלזמה של תאי החיסון, הם מוקפים בקרום המונע מגע מסוכן של התוכן עם הציטופלזמה. במגע עם תא המוכר כראוי להתקפה, מתרחשת התפוררות שבמהלכה גורשים גרגירים ותכולתם מתא NK או מתא T רעיל על ידי אקסוציטוזיס. לאחר מכן התוכן שלהם משוחרר לחלל החוץ-תאי, מיד מול תא המטרה.
אנטומיה ומבנה
הגרנזימים או פרוטאזות הסרין יוצרים תת-משפחה של הפפטידזים. פפטידזים הם אנזימים שיכולים לפרק פפטידים (שרשרת קצרה במיוחד) חלבונים של פחות מ 100 חומצות אמינו) וחלבונים לשברי פפטיד או לחומצות אמינו בודדות. מאפיין אופייני של פרוטאז סריני הוא המשולש הקטליטי שלו באתר הפעיל של המולקולה. זה נוצר מ חומצה אספרטית, היסטידין וסרין, שכל אחד משרידי חומצות האמינו שלו מקושר על ידי הידרוגנציה קשרים. ראוי להזכיר כי אחד מהשלושה חומצות אמינו יצירת הטריאדה הקטליטית עשויה להיות רחוקה משני האחרים במודל הדו-ממדי, והקרבה המרחבית הדרושה מתקבלת רק על ידי פרוש המולקולה למבנה השלישוני שלה. Granzyme B, היוזם מוות מתוכנת של תאים לאחר חדירה דרך הממברנה המחוררת של תא המטרה באמצעות הפרעה ב- DNA, מקודד על ידי ה- GZMB גֵן. פרפורין, הקיים גם בגרגירי הגרנולוציטים, הוא חלבון ציטוליטי שיכול להשתלב בקרום תא המטרה וליצור נקבוביות זעירות (יציאות גישה לפרוטאזות).
פונקציה ותפקידים
המשימה החשובה ביותר של גרנזימים היא להשפיל את ה- DNA של התאים המותקפים או לשנות אותו באופן שבמקרה של תאים הנגועים בנגיף, ה- RNA הנגיפי כבר לא יכול להעתיק, ובכך לעצור תחילה את ייצור הנגיף. במקרה של תאי גידול, התערבות ב- DNA שלהם מבטלת תחילה את יכולתם להתחלק ואז גורמת לאפופטוזיס שלהם. אפופטוזיס מתרחש על פי תהליכים קבועים גנטית והוא מתוכנן באופן שניתן למחזר כמה שיותר שברים וזמינים לחילוף החומרים לצורך שחזור תאים או לשימוש נוסף בייצור אנרגיה. זה יכול להיות בעייתי אם תאים אינם מוכרים כרקמת הגוף עצמו ומשתחררים על ידי תאי החיסון להתקפה. זה מוביל לתגובות אוטואימוניות. על מנת שתופעות גרנזים יבצעו את תפקידן העיקרי, יש לשחררם למרחב החוץ-תאי בסביבתו הקרובה של תא המטרה באמצעות תהליך האקסוציטוזיס, ועל הפרופינים, המשתחררים אף הם, לנקב את קרום תא המטרה על ידי תמוגה כדי שהגרנזימים יוכלו לעבור דרך הממברנה כדי להפעיל את השפעתם בציטוזול ובציטוזול גרעיני. גרנזים ב 'יוזם אפופטוזיס על ידי תהליך חניכה. תפקידה של גרנזים B בתהליך זה הוא פשוט לנתק את ה- caspase של התא עצמו CPP 32, אנזים שמפעיל שרשרת של אירועים אנזימטיים שבסופו של דבר מסתיימים באפופטוזיס ובכך בהרס מוחלט של התא.
מחלות
היעילות האימונולוגית של גרנזים קשורה לכמה תנאים מוקדמים או תנאים שחייבים להתרחש. פירוש הדבר שחריגות בתנאי הקדם יכולים להשפיע ישירות על יעילות הגרנזים. עם זאת, הפרעות של גרנזים עצמם יכולות גם עוֹפֶרֶת לתסמינים דומים. לדוגמא, פגם גנטי הגורם ללימפוהיסטיוציטוזיס המופגוציטי (HLH) פשוט מביא לסינתזת פרפורין פגומה, המפעילה מספר תסמיני מחלה חמורים, כולל טחול טחול, פגוציטוזיס של המטופל עצמו. דם תאים, ורבים אחרים. כמו כן נצפות צורות משניות של המחלה, העלולות להיגרם על ידי זיהום נגיפי או חיידקי, או על ידי ספציפי סרטן דם. באופן דומה, בטוח מחלות אוטואימוניות, כגון ראומטואיד דלקת פרקים וזאבת מערכתית rythematosus, יכולה להתרחש. HLH נרכש מלווה בשיא חום שנמשך יותר משבעה ימים, צַהֶבֶת, בצקת, עור פריחות ותסמינים אחרים. מחלה נדירה מאוד הקשורה באנזים B היא Rasmussen דלקת קרום המוח, הפוגעת בעיקר בילדים מתחת לגיל 10. זה כרוני כרוני קשה דלקת באחת משתי ההמיספרות של מוֹחַ. התקפים אפילפטיים, הפרעות דיבורושיתוק של הידיים והרגליים מתרחש בדרך כלל מאוחר יותר במהלך המחלה. הסיבה היא כנראה תאי T רוצחים ציטוטוקסיים שהופנו בצורה שגויה שתוקפים תאים של מוֹחַ עם אנזים B.
