Кіріспе
Гликофорин С ақуыздар тобы (GYPC; CD236/CD236R; бета гликопротеин; гликоконнектин; PAS 2) эритроциттердің пішінін сақтауда және мембраналық материалдың қасиеттерін реттеуде маңызды функционалдық рөл атқарады, бұл 4.1 ақуызымен өзара әрекеттесу арқылы болуы мүмкін. Бұған қоса, 4.1 ақуызы жетіспейтін мембраналарда гликофорин С мөлшерінің төмендегені анықталған. Ол эритроциттердің интегралды мембраналық ақуызы болып табылады және Plasmodium falciparum ақуызы PfEBP 2 (эритроциттерді байланыстыратын ақуыз 2; baebl; EBA 140) үшін рецептор болып табылады.
Glycophorin C (GYPC; CD236/CD236R; glycoprotein beta; glycoconnectin; PAS 2) plays a functionally important role in maintaining erythrocyte shape and regulating membrane material properties, possibly through its interaction with protein 4.1. Moreover, it has previously been shown that membranes deficient in protein 4.1 exhibit decreased content of glycophorin C. It is also an integral membrane protein of the erythrocyte and acts as the receptor for the Plasmodium falciparum protein PfEBP 2 (erythrocyte binding protein 2; baebl; EBA 140).
Тарих
Антиген 1960 жылы ашылды, сол кезде антигені жоқ үш әйел жүктілікке байланысты анти-Геа антиденесін жасады. Антигеннің атауы пациенттердің бірі – Г-н Гербихтің құрметіне берілген. Келесі жылы Юс ханымнан жаңа, бірақ оған ұқсас антиген табылды, және осы жүйедегі антиген де оның атымен аталды. 1972 жылы осы қан тобындағы антигендерге сандық жүйе енгізілді.
Геномдық
Гликофорин C және D ұқсас атауларға қарамастан, 4q28-q31 орналасқан 4-ші хромосомада кодталатын басқа үш гликофоринмен байланысты емес. Бұл соңғы ақуыздар бір-бірімен тығыз байланысты. Гликофорин A және гликофорин B тиісінше MN және Ss қан тобы антигендерін тасымалдайды. Әрбір эритроцитте шамамен 225 000 GPC және GPD молекуласы бар. Бастапқыда гликофорин C және D геннің дупликациялануының нәтижесі деп есептелген, бірақ кейін олардың бір генмен кодталатындығы анықталды. Гликофорин D (GPD) гликофорин C иесіз РНК-сынан 30-шы кодонның ішіндегі AUG арқылы «ағып шығу» трансляциясы нәтижесінде пайда болады: гликофорин D = гликофорин C 30-шыдан 128-ші аминқышқылына дейінгі қалдықтары. Бұл «ағып шығу» трансляциясы адамға тән ерекшелік болып көрінеді. Гликофорин C (GPC) – 128 аминқышқылынан тұратын бір полипептидтік тізбек және 2-ші хромосоманың ұзын қолдағы (2q14-q21) генмен кодталады. Ген алғаш рет 1989 жылы High және әріптестерімен клондалды. GPC гені 13,5 килобазалық ДНК жұптарына бөлінген төрт экзоннан тұрады. 1-ші экзон 1-16, 2-ші экзон 17-35, 3-ші экзон 36-63 және 4-ші экзон 64-128 қалдықтарын кодтайды. 2-ші және 3-ші экзондар жоғары гомологты, нуклеотидтік айырмашылық 5%-дан кем. Бұл экзондар 3-ші экзонның 3' ұшындағы 9 аминқышқылының инсерциясымен де ерекшеленеді. Бұл экзондарды қамтитын тікелей қайталама сегменттердің ұзындығы 3,4 килобазалық жұп және олар бір ата-баба доменінің жақында дупликациялануынан туындаған болуы мүмкін. 1-ші, 2-ші экзондарының көп бөлігі және 3-ші экзон N-терминалды клеткадан тыс доменді кодтайды, ал 3-ші және 4-ші экзондардың қалған бөлігі трансмембраналық және цитоплазмалық домендерді кодтайды. Екі изоформасы белгілі және ген бүйрек, тимус, асқазан, сүт безі, ересек бауыр және эритроциттер сияқты көптеген тіндерде экспрессияланады. Эритроид емес жасушаларда экспрессия эритроциттерге қарағанда төмен, ал белоктың гликозильдеуі әртүрлі. Эритроциттерде гликофорин C мембраналық сиалогликопротеиндердің шамамен 4%-ын құрайды. O-байланысқан тізбектердің орташа саны молекулаға 12-ге жуық. Ген эритроциттердің дамуының ерте кезеңінде, атап айтқанда эритроидты жарылыс құратын бірліктерде және эритроидты колония құратын бірліктерде экспрессияланады. Адам эритробластарының мРНК-сының ұзындығы шамамен 1,4 килобаза, ал эритроидты жасушаларда транскрипцияның басталу орны бастау кодонының 5' жағындағы 1050 базалық жұпқа орналасқан. Ол дамудың ерте кезеңінде және Келл антигендерінен, резуспен байланысты гликопротеин, гликофорин A, 3-ші топ, резус антигені және гликофорин B экспрессиялануынан бұрын экспрессияланады. Меланоциттік жасушаларда гликофорин C гендік экспрессиясы MITF арқылы реттелуі мүмкін. GPC эритроциттерде артық синтезделеді және мембраналық мазмұны 4.1 белдеуімен (белок 4.1) реттеледі. Гликофорин C реттелуі туралы қосымша мәліметтер осында. Бұл генді гоминоидтар арасында зерттеу барысында адамға тән екі ерекшелік анықталды: (1) түрлер арасындағы синонимі жоқ дивергенцияның артылуы, бұл тек жеделдетілген эволюциядан туындаған сияқты және (2) GYPC генінің GPC және GPD ақуыздарын кодтау қабілеті. Гликофорин C және D – PAS-оң материалдың 4% және 1%-ын құрайтын шағын сиалогликопротеиндер және шамамен 2,0 және 0,5 x 105 дана/жасуша көшірмелерінде кездеседі. Полиакриламид гельдерінде гликофорин C-ның көрінетін салмағы 32 килодальтон (32 кДа) құрайды. Оның құрылымы басқа гликофориндерге ұқсас: жоғары гликозильденген клеткадан тыс домен (қалдықтар 1-58), трансмембраналық домен (қалдықтар 59-81) және клеткаішілік домен (қалдықтар 82-128). Эритроциттердегі гликофорин C-ның шамамен 90%-ы цитоскелетке байланысқан, ал қалған 10%-ы мембрана ішінде еркін қозғалады. Гликофорин D-ның көрінетін молекулалық салмағы 23 кДа. Орташа есеппен, бұл белокта молекулаға 6 O-байланысқан олигосахаридтер бар. Эритроциттерде ол 4.1 белдеуімен (80 кДа белок) және p55 (пальмитоилденген перифериялық мембраналық фосфопротеин және мембранамен байланысқан гуанилаткиназалар отбасының мүшесі) өзара әрекеттесіп, эритроциттердің пішіні мен тұрақтылығы үшін маңызды үштік кешенді құрайды. Эритроцит спектрині-актин цитоскелеті мен липидтік екі қабаттың арасындағы негізгі байланыс орындары – гликофорин C және 3-ші белдеу. 4.1 және p55 белдеулерімен өзара әрекеттесуді 4.1 белдеуінің N-терминалды 30 кД домені гликофорин C цитоплазмалық доменіндегі 16 аминқышқылы сегментіне (гликофорин D қалдықтары 82-98: 61-77 қалдықтары) және p55-тегі оң зарядталған 39 аминқышқылы мотивіне байланыстыру арқылы жүзеге асырылады. 4.1 протеинінің басым бөлігі гликофорин C-мен байланысқан. Гликофорин C және 4.1 белдеуі арасындағы өзара әрекеттесудің күші метрге 6,9 микроНьютонға жетеді деп бағаланған, бұл белок-белок өзара әрекеттесуіне тән көрсеткіш. Гликофорин C әдетте эритроцит мембранасында осцилляторлық қозғалысты көрсетеді. Бұл Оңтүстік-Шығыс Азиядағы сопақтаулықта, эритроциттердің 3-ші топтағы мутацияға байланысқан ауруда төмендейді.
Қан құюға арналған дәрілік заттар
Бұл гликофориндер трансфузиялық медицинада қызығушылық тудыратын он бір антигенмен байланысты: Гербих (Ge2, Ge3, Ge4), Юсеф (Yus), Вебб (Wb немесе Ge5), Дуч (Dh(a) немесе Ge8), Лич, Льюис II (Ls(a) немесе Ge6), Ахонен (An(a) немесе Ge7) және GEPL (Ge10*), GEAT (Ge11*) және GETI (Ge12*). Олардың алтысы жоғары кездесетін (Ge2, Ge3, Ge4, Ge10*, Ge11*, Ge12*) ал бесеуі сирек кездесетін (Wb, Ls(a), An(a), Dh(a) және Ge9).
Гербик антигені
Гликофорин С және D Гербих (Ge) антигендерін кодтайды. Олардың 4 аллелі бар: Ge 1-ден Ge 4-ке дейін. Ge антигенінің теріс болуының үш түрі белгілі: Ge 1, 2, 3 (Лич фенотипі), Ge 2, 3 және Ge 2, +3. Ген ішіндегі 3,4 килобазалық жұптың жойылуы, екі қайталамалы домен арасындағы тең емес кроссинговер нәтижесінде туындаған болуы мүмкін, және бұл Ge 2, 3 генотипінің қалыптасуына жауапты. Жойылудың үзіліс нүктелері 2 және 3-интрондарда орналасқан, нәтижесінде 3-экзон жойылады. Бұл мутантты ген 300 нуклеотидтен тұратын үздісіз ашық оқу тізбегі бар хабаршы РНК ретінде транскрипцияланады және Ge 2, 3 эритроциттерінде кездесетін сиалогликопротеинге аударылады. Гликофорин C гені ішіндегі екінші 3,4 килобазалық жұптың жойылуы ұқсас механизм арқылы тек 2-экзонды жояды және Ge 2, +3 эритроциттерінде кездесетін аномальды гликопротеинді кодтайтын мутантты генді жасайды. Ge2 эпитопы тек D гликофоринінде антигендік, ал C гликофоринінде криптогендік болып табылады. Ол 2-экзонда орналасқан және трипсин мен папаинге сезімтал, бірақ химотрипсин мен проназаға төзімді. Ge3 эпитопы 3-экзонмен кодталады. Ол трипсинге сезімтал, бірақ химотрипсинге, папаинге және проназаға төзімді. Ол гликофорин С-дегі 42-50 аминқышқылдары арасында орналасқан деп есептеледі (гликофорин D-дегі 21-49 қалдықтары). Ge4 гликофорин С-тің алғашқы 21 аминқышқылының ішінде орналасқан. Ол трипсинге, папаинге, проназаға және нейраминидазаға сезімтал.
Сырғанақ антигені
Сирек кездесетін Лич фенотипі гликофорин C геніндегі 3 және 4 экзондардың жойылуына немесе мерзімінен бұрын тоқтату кодонына алып келетін фрейм-шифтерлік мутацияға байланысты туындайды, және осы фенотиптің иегерлері Plasmodium falciparum шабуылына төмен сезімталдыққа ие (~ бақылау көрсеткішінің 60%). Мұндай адамдарда тұқым қуалайтын эллиптоцитоз деп аталатын жағдайдың бір түрі кездеседі. Бұл жағдайдың қалыптан тыс пішіндес жасушалары эллиптоциттер немесе түйе тәрізді жасушалар деп аталады. Бұл фенотиптің негізін алғаш рет Telen және авторлар тобы анықтаған. Фенотип Ge: 2, 3, 4.
Юсеф антигені
Юсеф (Юс) фенотипі 2-экзонға сәйкес келетін 57 негіз жұбының жойылуынан туындайды. Антигені GPC Yus деп аталады. Гликофорин С мутациялары Батыс әлемінің көп бөлігінде сирек кездеседі, бірақ безгек эндемикалық болып табылатын кейбір аймақтарда көбірек таралған. Меланезияда халықтың үлкен пайызы Gerbich теріс (46,5%), бұл көрсеткіш әлемнің басқа ешбір аймағында байқалмайды. Папуа – Жаңа Гвинеяның Wosera (Шығыс Сепик провинциясы) және Liksul (Маданг провинциясы) аймақтарында 3-экзонның жойылуынан туындаған Gerbich теріс фенотипінің жиілігі тиісінше 0,463 және 0,176 құрайды.
Вебб антигені
1963 жылы Австралияда алғаш рет сипатталған сирек Вебб (Wb) антигені (~1/1000 донорлар) гликофорин С-нің гликозилденуінің өзгеруі салдарынан пайда болады: 23 нуклеотидтегі А-дан G-ға транзиция нәтижесінде қалыпты серин қалдығының орнына аспарагин қалдығы түзіледі, соның салдарынан гликозилдену жоғалады. Бұл антиген GPC Wb деп белгілі.
Дюш антигені
Сирек кездесетін Дюх (Dh) антигені Данияның Орхус қаласында (1968 жылы) ашылған және гликофорин С-де де табылады. Ол 40 нуклеотидтегі Ц-ден Т-ге ауысу нәтижесінде лейциннің фенилаланинмен алмасуынан туындайды. Бұл антиген трипсинге сезімтал, бірақ химотрипсинге және Endo F ферментіне төзімді.
Льюис антигені
Льюис II (Ls(a); Ge 6) антигенінің ата-текті GPC геніне 84 нуклеотид енгізілген: бұл енгізілім 3-экзонның толық тізбегімен сәйкес келеді. Осы антигеннің екі түрі белгілі: бета Ls(a), ол Ge3 эпитопын қамтиды, және гамма Ls(a), ол Ge2 және Ge3 эпитоптарын қамтиды. Бұл антиген Rs(a) антигені деп те аталады.
Ахонен антигені
Ахонен (Ана) антигені алғаш рет 1972 жылы сипатталған. Бұл антиген гликофорин D-де табылады. Бұл антиген 1968 жылдың 5 мамырында, фин ер адамда аорта аневризмін жөндеу операциясынан кейін қанды кросс-тестілеу кезінде анықталған. Финляндияда бұл антигеннің кездесу жиілігі 10 000 донордың 6-сында байқалды. Швецияда бұл көрсеткіш 3266 донордың 2-сін құрады. Бұл антигеннің молекулалық негізі 2-экзон ішінде жатыр, онда 67-кодонның (199-базалық позиция) G > T алмасуы аланин аминқышқылын серинге айналдырады. Бұл эпитоп гликофорин C-де де бар, бірақ ол криптоантиген болып табылады. Ол гликофорин D-де ғана антигенді, себебі оның N-терминалы уысқартылған.
Басқалар
Жапондық қан донорларында (~2/10,000) 2-ші экзонның дубликациясы бар эритроциттер де кездеседі. Бұл мутация жаңа антигенмен байланыстырылмаған.
Антителолар
Гербих антигендеріне қарсы денелер қан құю кезіндегі реакциялармен және нәрестелердегі жеңіл гемолитикалық аурумен байланысты. Басқа зерттеулерде табиғи түрде пайда болатын анти-Ge антиденелері анықталған, олардың клиникалық маңызы жоқ сияқты. Ge антигеніне қатысты иммундық төзімділік мүмкіндігі қарастырылған.
Басқа аудандар
Гликофорин С-тің жоғары экспрессиясы қытайлық популяциядағы жіті лимфобласты лейкемияның нашар болжамымен байланысты. Гликофорин С – Plasmodium falciparum-ның эритроциттермен байланысатын 140 антигені (EBA140) үшін рецептор болып табылады. Бұл өзара әрекеттесу эритроциттерге басты инвазия жолын қамтамасыз етеді. Бұл ақуыздың болмауы эритроциттердің P. falciparum-ның инвазиясына ішінара төзімділігін алғаш рет 1982 жылы көрсетті. Папуа-Жаңа Гвинея халқында Гербих антигендерінің жетіспеушілігі 1989 жылы анықталды. Influenza A және B түрлері гликофорин С-ке байланысады.