Protein teplotního šoku: Porovnání verzí

Přidáno 11 604 bajtů ,  před 1 rokem
Význam HSP v imunitním systému
m (Odrážka u {{Commons(cat)}})
(Význam HSP v imunitním systému)
 
Hsp se vyskytují jak u [[prokaryota|prokaryot]], tak u [[eukaryota|eukaryot]] (včetně člověka). U eukaryot se obvykle dělí do tří skupin, [[Hsp60]], [[Hsp70]] a [[Hsp90]], a to podle jejich velikosti.<ref>{{citace monografie| titul=Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology; revised edition|vydavatel=Oxford university press|isbn=0-19-852917-1|rok=2006| místo=New York| editoři= R. Cammack et al}}</ref> V [[endoplazmatické retikulum|ER]] se vyskytuje třeba [[BiP]], v [[mitochondrie|mitochondriích]] je [[Grp75]] a v [[cytosol]]u bakterií [[DnaK]].
 
== Funkce HSP v imunitě ==
Význam HSP pro imunitní systém je založen na jejich schopnosti vázat nejen proteiny, ale také peptidy. Mohou tak přenášet peptidy určené k antigenní prezentaci. Vazba peptidu na HSP je typicky nízkoafinní a s nízkou specifitou <ref name=":0">{{Citace periodika
| příjmení = Binder
| jméno = Robert Julian
| titul = Functions of Heat Shock Proteins in Pathways of the Innate and Adaptive Immune System
| periodikum = The Journal of Immunology
| datum = 2014-12-15
| ročník = 193
| číslo = 12
| strany = 5765–5771
| issn = 0022-1767
| pmid = 25480955
| doi = 10.4049/jimmunol.1401417
| poznámka = PMID: 25480955
| jazyk = en
| url = http://www.jimmunol.org/content/193/12/5765
| datum přístupu = 2018-06-13
}}</ref>. Vazebné místo pro peptidy bylo detekováno u [[hsp70]], [[hsp90]], [[gp96]] a [[Kalretikulin|kalretikulinu]]<ref name=":0" />.
 
HSP dále stimulují receptory imunitního systému a podílejí se na správném sbalení celé řady imunologicky významných proteinů<ref name=":1">{{Citace periodika
| příjmení = Murshid
| jméno = Ayesha
| příjmení2 = Gong
| jméno2 = Jianlin
| příjmení3 = Calderwood
| jméno3 = Stuart Keith
| titul = The Role of Heat Shock Proteins in Antigen Cross Presentation
| periodikum = Frontiers in Immunology
| datum = 2012
| ročník = 3
| issn = 1664-3224
| pmid = 22566944
| doi = 10.3389/fimmu.2012.00063
| jazyk = English
| url = http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fimmu.2012.00063/abstract
| datum přístupu = 2018-06-13
}}</ref><ref>{{Citace periodika
| příjmení = Tukaj
| jméno = Stefan
| příjmení2 = Węgrzyn
| jméno2 = Grzegorz
| titul = Anti-Hsp90 therapy in autoimmune and inflammatory diseases: a review of preclinical studies
| periodikum = Cell Stress and Chaperones
| datum = 2016-01-20
| ročník = 21
| číslo = 2
| strany = 213–218
| issn = 1355-8145
| pmid = 26786410
| doi = 10.1007/s12192-016-0670-z
| jazyk = en
| url = http://link.springer.com/10.1007/s12192-016-0670-z
| datum přístupu = 2018-06-13
}}</ref>. Například gp96 se podílí na sbalování [[Toll-like receptor|TLR]] a [[Integrin|integrinů]]<ref name=":0" />.
 
=== Význam v antigenní prezentaci ===
HSP jsou nedílnou součástí procesu antigenní prezentace - ať už klasické [[MHC glykoprotein I. třídy|MHCI]] či [[MHC glykoprotein II. třídy|MHCII]] dráhy<ref name=":0" /><ref name=":2">{{Citace monografie
| příjmení = Graner
| jméno = Michael W.
| titul = HSP90 and Immune Modulation in Cancer
| url = http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0065230X15000962
| vydavatel = Elsevier
| strany = 191–224
| isbn = 9780128022900
| doi = 10.1016/bs.acr.2015.10.001
}}</ref><ref name=":3">{{Citace periodika
| příjmení = Deffit
| jméno = Sarah N.
| příjmení2 = Blum
| jméno2 = Janice S.
| titul = A central role for HSC70 in regulating antigen trafficking and MHC class II presentation
| periodikum = Molecular Immunology
| datum = 2015-12
| ročník = 68
| číslo = 2
| strany = 85–88
| issn = 0161-5890
| pmid = 25953005
| doi = 10.1016/j.molimm.2015.04.007
| url = http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0161589015003661
| datum přístupu = 2018-06-13
}}</ref>, [[Zkřížená prezentace|zkřížené prezentace]]<ref name=":1" />, nebo [[autofagie]]<ref name=":3" />.
 
==== Klasická MHCI prezentace ====
Ve zkratce klasická MHCI prezentace je dráha, kdy antigenní peptidy vzniklé v [[Proteazom|proteazomu]] jsou transportovány skrz [[Transportér asocio|TAP]] protein do [[Endoplazmatické retikulum|endoplasmatického retikula]] a zde naloženy na MHCI molekuly. Ty následně putují i s peptidy sekreční drahou na plasmatickou membránu. Při takto zjednodušeném popisu klasické MHCI prezentace jsou HSP obvykle zanedbávány, hrají ale významnou roli v účinnosti celého procesu<ref name=":0" />.
 
HSP vážou poškozené buněčné proteiny a navádí je do proteasomu. Následně vážou vzniklé peptidy a přenáší je k membráně endoplasmatického retikula k TAP transportéru. [[Hsp90]] a [[hsp70]] si peptidy pravděpodobně předávají, kdy hsp90 asociuje s proteazomem a čeká na vzniklý peptid, hsp70 asociuje s TAP transportérem a navzájem mohou hsp90 a hsp70 interagovat spolu navzájem<ref name=":0" />. Uvnitř ER jsou pak další chaperony, tvoří společně s TAP a MHCI takzvaný "peptide loading complex" (v překladu komplex nakládající peptidy na MHCI). Peptidy v ER váže hlavně [[kalretikulin]], [[gp96]] více napomáhá nasednutí vysokoafinního peptidu do žlábku MHCI molekuly<ref name=":0" />.
 
Funkce HSP při antigenní prezentaci má své opodstatnění. Vznikající peptidy mohou obsahovat hydrofobní aminokyseliny, které je třeba ve vodném prostředí cytosolu skrýt. Zároveň pouhá difuze peptidů by byla velmi neefektivní a snižovala by účinnost celé prezentace<ref name=":0" />.
 
==== Klasická MHCII prezentace ====
Též v rámci dráhy MHCII prezentace se HSP uplatňují. Podílejí se na průběhu [[Klathrin|klatrinové endocytózy]] a maturaci váčků<ref name=":3" />. Pokud se HSP dostanou do extracelulárního prostředí, mohou při pohlcení [[Antigen prezentující buňka|antigen-prezentující buňkou]] navádět vázané peptidy do MHCII dráhy. Zde však není vůbec zřejmé, jakým způsobem je voleno mezi dráhou MHCII a zkříženou prezentací (viz. níže)<ref name=":1" />.
 
==== Autofagie ====
Autofagická dráha umožňuje prezentaci intracelulárních antigenních peptidů na MHCII molekule. HSP se podílejí na klasické makroautofagii, kdy proteinové agregáty či celé organely jsou obklopeny dvojitou membránou a následně degradovány při fůzi s [[Lyzozom|lyzozomem]]<ref name=":3" />. Dále se HSP účastní speciálního typu autofagie, bývá označován jako chaperony mediovaná autofagie (CMA), kdy HSP napomáhá transportu cytosolických proteinů přímo do lyzozomů<ref name=":3" />.
 
==== Zkřížená prezentace ====
[[Zkřížená prezentace]] je dráha umožňující prezentaci extracelulárních antigenů na [[MHC glykoprotein I. třídy|MHCI]]. Pokud se HSP dostanou do extracelulárního prostředí, mohou se vázat na povrchové receptory [[Dendritická buňka|dendritických buněk]] a indukovat pohlcení a zkříženou prezentaci nesených peptidů. Pro nasměrování do zkřížené prezentace jsou zásadní [[scavengerové receptory]] LOX-1 a SRECI<ref name=":1" />. Dříve byl za hlavní HSP receptor považován CD91, jeho úloha však byla v poslední době zpochybněna, neboť není výrazně exprimován na většině dendritických buněk a u řady HSP se nepodařilo prokázat vazbu<ref name=":1" />.
 
LOX-1 váže hlavně hsp60 a hsp70, SRECI váže prakticky všechny imunitně významné HSP<ref name=":1" />.
 
Uplatnění HSP ve zkřížené prezentaci významně zvyšuje její účinnost<ref name=":1" /><ref name=":0" />. HSP chrání navázané peptidy při transportu buněčnými kompartmenty před degradací. Zároveň jsou peptidy v komplexu s HSP efektivněji pohlcovány, než kdyby byly solubilní. Vysoká účinnost zkřížené prezentace je důležitá zejména při protinádorové imunitě. Množství nádorových antigenů, vůči nimž může být namířena imunitní odpověď je totiž omezené. Pokud má být imunitní systém dostatečně aktivován, dendritické buňky musí prezentovat co největší množství peptidů. Samozřejmě je třeba aktivovat nejen [[Cytotoxický T-lymfocyt|cytotoxické T lymfocyty]], ale také pomocné [[Th-1 odpověď|Th1]] lymfocyty a extracelulární HSP mohou navádět vázané peptidy jak na [[MHC glykoprotein I. třídy|MHCI]], tak na [[MHC glykoprotein II. třídy|MHCII]]. Jakým způsobem však dochází k rozhodnutí mezi těmito dvěma drahami není zatím jasné<ref name=":0" />.
 
HSP hrají roli i intracelulárně při zkřížené prezentaci. Cytosolická cesta zkřížené prezentace zahrnuje transport antigenních peptidů z endosomu do cytosolu skrze membránový pór. Na tomto transportu se podílí i hsp70 a hsp90<ref name=":0" />.
 
=== HSP jako DAMPy ===
Pokud se HSP octnou v extracelulárním protstředí, mohou být naším imunitním systémem vnímany jako tzv. danger associated molecular patterns ([[DAMPs|DAMP]])<ref name=":1" />. Jedná se o struktury, které stimulují [[PRR]] podobně jako různé bakteriální produkty, ale DAMP jsou odvozené z našich vlastních, endogenních struktur.
 
HSP mohou interagovat s [[Toll-like receptor|TLR2]] a [[Toll-like receptor|TLR4]] a aktivovat tak [[Antigen prezentující buňka|antigen prezentující buňky]], tzn. indukovat u nich expresi [[Kostimulace|kostimulačních molekul]], prozánětlivých a polarizačních [[Cytokin|cytokinů]] a [[Hlavní histokompatibilní komplex|MHC]] molekul<ref name=":2" /><ref name=":0" />.
 
HSP mohou signalizovat také přes scavenger receptory. Některé asociují s TLR, jiné přímo spouští prozánětivé dráhy v buňce ([[MAP kináza|MAPK]], [[NF-κB|NF-kB]]). Vyjímkou je v tomto případě scavenger receptor SRA, který po stimulaci působí imunosupresivně<ref name=":0" />.
 
=== Jak se HSP dostávají do extracelulárního prostředí ===
HSP mohou být sekretovány z [[Nádorová buňka|nádorových]] a imunitních buněk za stresových podmínek skrze nekanonické sekreční dráhy, podobně jako [[Rodina interleukinu-1|IL1<sub>b</sub>]], neboť nemají [[signální peptid]], který by je naváděl do klasické sekreční dráhy<ref name=":1" />.
 
Další možností je vylití HSP při buněčné [[Nekróza|nekróze]], nebo sekrece prostřednictvím [[Exozom (váček)|exosom]]<nowiki/>ů<ref name=":1" />. Také při některých speciálních typech [[Apoptóza|apoptotické smrti]] (např. indukované [[Chemoterapie|chemoterapeutiky]]) dochází k vystavení HSP na extracelulární straně plasmatické membrány<ref name=":2" />.
 
Jak dlouhou dokážou HSP asociovat s peptidy v extracelulárním prostředí je terčem debat. Alespoň v případě hsp70 se zdá, že vazba peptidu by měla být dostatečně stabilní, aby HSP mohl peptid přenést až k [[Antigen prezentující buňka|antigen prezentující buňce]]<ref name=":1" />.
 
Působení extracelulárních HSP na imunitní systém je rozmanité. Mohou podporovat antigenní prezentaci a stimulovat řadu receptorů denritických buněk. Výsledný imunostimulační ([[Th-1 odpověď|Th1]], [[Th17 lymfocyt|Th17]], [[Th2]]) či imunosupresivní ([[Regulační T-lymfocyt|Treg]]) efekt je výrazně závislý na kontextu tkáně. HSP dovedou v principu indukovat obojí prostřednictvím tolerogeních či imunogeních [[Dendritická buňka|dendritických buněk]]<ref name=":0" />.
 
V důsledku klinické využití HSP zahrnuje jak proti[[Rakovina|nádorovou]] terapii tak i terapii [[Autoimunita|autoimunitních onemocnění]], jako je [[revmatoidní artritida]], či [[Diabetes mellitus|diabetes 1. typu]]<ref name=":0" /><ref>{{Citace periodika
| příjmení = Jansen
| jméno = Manon A. A.
| příjmení2 = Spiering
| jméno2 = Rachel
| příjmení3 = Broere
| jméno3 = Femke
| titul = Targeting of tolerogenic dendritic cells towards heat-shock proteins: a novel therapeutic strategy for autoimmune diseases?
| periodikum = Immunology
| datum = 2017-09-18
| ročník = 153
| číslo = 1
| strany = 51–59
| issn = 0019-2805
| pmid = 28804903
| doi = 10.1111/imm.12811
| jazyk = en
| url = http://doi.wiley.com/10.1111/imm.12811
| datum přístupu = 2018-06-13
}}</ref>.
 
== Reference ==
8

editací