Жоғары молекулалық салмақты плазма глобулині – қан мен дене сұйықтықтарындағы маңызды ақуыздар. Иммунитет, қан ұю, зат алмасудағы рөлі, аурулармен байланысы туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жоғары молекулалық салмақты плазма глобулиндері
High molecular weight plasma globulin
Макроглобулиндер – ірі, шар тәрізді ақуыздар, олар қанда және басқа дене сұйықтықтарында кездеседі. Иммунитет, қан ұю және химиялық заттарды тасымалдау сияқты әртүрлі физиологиялық процестер осы ақуыздарға байланысты. Макроглобулин – жоғары молекулалық салмақты плазма глобулині. Макроглобулиндердің деңгейінің жоғарылауы (макроглобулинемия) қанның тым тұтқыр болуына (мысалы, Вальденстром макроглобулинемиясындағы IgM антиденелері сияқты) және/немесе температура төмендеген кезде қан тамырларында шөкпелер пайда болуына (криоглобулинемиядағыдай) әкелуі мүмкін. Басқа макроглобулиндерге α2 макроглобулин жатады, ол бүйрек синдромы, қант диабеті, ауыр күйіктер және басқа да жағдайларда жоғарылайды, ал оның жетіспеушілігі созылмалы тырысумен жүретін өкпе ауруымен байланысты.
Macroglobulins are large globular proteins and are found in the blood and other body fluids. Various physiological processes, including immunity, coagulation, and chemical transport, rely on these proteins. A macroglobulin is a plasma globulin of high molecular weight. Elevated levels of macroglobulins (macroglobulinemia) may cause manifestations of excess blood viscosity (as is the case for IgM antibodies in Waldenström macroglobulinemia) and/or precipitate within blood vessels when temperature drops (as in cryoglobulinaemia). Other macroglobulins include α2 macroglobulin, which is elevated in nephrotic syndrome, diabetes, severe burns, and other conditions, while a deficiency is associated with chronic obstructive pulmonary disease.
Құрылымы
Макроглобулиндердің молекулалық салмағы 400 000-нан 720 000 дальтонға дейін. Олар әрқайсысы бірнеше доменге ие төрт ерекше суббұрыштан құралған. Дисульфидтік байланыстар және ковалентті емес өзара әрекеттесулер суббұрыштардың бірге тұруын қамтамасыз етеді. Әрбір суббұрышта бір мырыш атомы орналасқан, ол тетрамерлердің тұрақтылығын сақтауға көмектеседі. Макроглобулин тетрамерлері металл иондарымен, сондай-ақ урея және гуанидин гидрохлориді сияқты хаотроптық заттармен димерлерге айырылуы мүмкін. Иммуноглобулиндерге (Ig) құрылымы ұқсас болғанына қарамастан, макроглобулиндер ерекше Y тәрізді конформацияға ие. Әрбір суббұрыштың C-ұшындағы 16 аминқышқылының тізбегі кез келген стерикалық жағдайға қолжетімді молекуланы байланыстыра алатын жоғары полярлы, гидрофобты байланысу орынын құрайды.
Macroglobulins range in molecular weight from 400,000 to 720,000 daltons. They are made up of four distinguishing subunits that each possess multiple domains. Disulfide bonds and non covalent interactions allow the subunits to stay together. One zinc atom also occupies a position in each subunit, aiding to maintain the stability of tetramers. The macroglobulin tetramers can be irreversibly dissociated into dimers by metalscontraions as well as chaotropic substances like urea and guanidine hydrochloride. Despite being similar in structure to immunoglobulins (Ig), macroglobulins have a distinct Y shaped conformation. A sequence of 16 amino acids at the C terminus of each subunit provides a highly polar, hydrophobic, binding site that can bind any sterically accessible molecule.
Макроглобулиндердің түрлері, бірақ альфа - 2 макроглобулинге басымдық беріледі
Макроглобулиннің төрт негізгі түрі бар: альфа-2 макроглобулин, бета-2 макроглобулин, жүктілікке байланысты плазмадағы А протеині және комплемент компоненті С4 байланыстырушы протеин. Альфа-2 макроглобулин ең көп зерттелген. Альфа-2 макроглобулин – 820 кДа молекулалық массасы, шамамен 300 мг/100 мл және 31 гликанда 10%-ға жуық көмірсу бар плазманың маңызды компоненті. Альфа-2 макроглобулин тетрамерлі ақуыз, яғни ол негізінен төрт бірдей субүніттен тұрады. Альфа-2 макроглобулиннің бірдей субүніттері 1451 аминқышқылы қалдығынан тұрады. Әрбір субүнітте жасушалар мен протеазалардың әртүрлі беттік рецепторларымен байланыса алатын және рецептор байланыстырушы домені бар жемделгіш аймақ сияқты бірнеше домендер бар. Альфа-2 макроглобулин қандағы протеаза активтілігін реттеуде маңызды рөл атқарады. Белгілі толық олигосахаридтік құрылымдар жоқ. Альфа-2 макроглобулин – перифериялық қан айналымындағы көптеген ақуыздардың ішіндегі ең үлкен иммуноглобулин емес молекула. Эндотелий жасушалары мен гепатоциттер бір-бірімен өзара әрекеттеседі, нәтижесінде альфа-2 макроглобулин өндіріледі, ол көбінесе бауырда орналасады. Альфа-2 макроглобулиннің әсерімен серин, треонин, қабынуға ықпал ететін цитокиндер және металлопротеазалардың кең спектрі тежелуі мүмкін. Бұдан өзге, ол жасушалардың онкогенезіне, атеросклерозына және көбеюіне/гипертрофиясына қажетті бірқатар гендерді белсендіре алады.
There’s four primary main types of macroglobulins, alpha 2 macroglobulin, beta 2 macroglobulin, pregnancy associated plasma protein A, and complement component C4 binding protein. Alpha 2 macroglobulin is studied the most. Alpha 2 macroglobulin is a notable plasma component with a molecular mass of 820 kDa, about 300 mg/100 ml, and around 10% carbohydrate in 31 glycans. Alpha 2 macroglobulin is a tetrameric protein which means, in essence, that it is predominantly made up of four identical subunits. Alpha 2 macroglobulin's identical subunits contain 1451 amino acid residues. Each subunit has several domains, of which include a bait region that can engage with different surface receptors on cells and proteases, and a receptor binding domain. Alpha 2 macroglobulin is important in regulating protease activity in the blood. There are no known full oligosaccharide structures. Alpha 2 macroglobulin is also the largest non immunoglobulin molecule found among the several highly abundant proteins in peripheral blood circulation. Endothelial cells and hepatocytes interact with each other in order to produce alpha 2 macroglobulin where it resides mostly in the liver. A wide range of serine, threonine, pro inflammatory cytokines, and metalloproteases can be inhibited by alpha 2 macroglobulin. Additionally, it can activate a number of genes necessary for cell oncogenesis, atherosclerosis, and proliferation/hypertrophy.
альфа - 2 макроглобулиннің қызметі
Омыртқалы жануарлардың плазмасы мен тіндерінде альфа 2 макроглобулин және оған ұқсас белоктар, иесінің немесе шетелдік пептидтер мен бөлшектерге байланысу арқылы патогендерге қарсы гуморальдық қорғаныс кедергілері ретінде әрекет етеді. Адамның альфа 2 макроглобулині, белсенді молекулалар – трансглютаминазаның байланысқан жерлері, тиоэстер және жоғары сәйкестікке ие мырыш орындары арқылы туындаған реактивті орындар арқылы көптеген биологиялық белсенділіктері бар ақуыздарды кері немесе қайтымсыз ұстауға мүмкіндік береді. Альфа 2 макроглобулиннің кез келген протеиназамен, ол туған немесе шетелдік болсын, өзара әрекеттесіп, оны жұтып алу қабілеті, оның "көппротеиназа тежегіші" ретінде ерекше рөл атқаратынын көрсетеді. Альфа 2 макроглобулинінің белсендірілуі нәтижесінде жаңадан туған байланыс орындары пайда болады, олар цитокиндер және басқа пептидтермен кешендер құруды жеңілдету және ұйымдастыру үшін қолданылады. Жасуша мәдениетінде цитокиндердің белсендірілген альфа 2 макроглобулинмен тікелей физикалық байланысы оның биологиялық жауапты реттегіш ретіндегі қызметін көрсетеді.
In the plasma and tissues of vertebrates, alpha 2 macroglobulin and similar proteins act as humoral defensive barriers against pathogens by binding onto host or foreign peptides and particles. Human alpha 2 macroglobulin can facilitate the reverse or irreversible capture of proteins with a multitude of biological activities via reactive sites generated by activated molecules, such as transglutaminase cross linking sites, thioester, and high affinity zinc sites. The fact that alpha 2 macroglobulin interacts with and engulfs nearly any proteinase it comes across, whether it is native or foreign, suggests that it has a been designated a special role as a "panproteinase inhibitor." De novo binding sites are then created by the activation of alpha 2 macroglobulin and are used to facilitate and organize the establishment of complexes with cytokines and other peptides. The direct physical interrelation of cytokines with activated alpha 2 macroglobulin in cell cultures suggested that it has a function as a biological response modulator.
Эволюциялық тарих
Макроглобулиндер тобының ең ерте белгілі мүшелері шамамен 500-700 миллион жыл бұрын пайда болған. Қазіргі уақытта макроглобулиндер тобының мүшелері қабықшалылар, моллюскалар, балықтар, қосмекенділер, бауырымен жорғалаушылар, кенелер, жәндіктер, құстар және сүтқоректілерде табылған. Кейбір түрлердің қанында макроглобулиндер тобының бірнеше мүшелерінің әртүрлі молекулалық салмағы және ішінара қайталама функциялары бар екені анықталды. Бүгінде макроглобулинді көптеген түрлерде мономер, димер немесе тетрамер түрінде кездестіруге болады. Әрбір ақуыз компонентінің құрамында циклдік тиоэтер және кең гидрофобтық аймақтан тұратын "тұзақ" болады. Әрбір өкілдік коваленттік немесе гидрофобтық өзара әрекеттесу арқылы әртүрлі реттеуші химиялық заттармен кешендер құруға мүмкіндік береді, соның арқасында түрлі реттеуші тапсырмаларды орындай алады. Макроглобулиндер тобының ұзақ эволюциялық тарихы, кең таралуы, табиғи сақталуы және әртүрлі реттеушілік рөлдерінің болуы оларды организм сұйықтықтарының негізгі реттеуші макромолекулалары деп атауға негіз береді. Сүтқоректілерде альфа-2 макроглобулиндер тобы ең көп дамыған. Тышқандарды зерттеу ерекше қызығушылық тудырады, себебі тышқандарда басым болатын альфа-2 макроглобулин адамның альфа-2 макроглобулинінен суббірліктерінде қосымша сульфидтік байланысқа ие болуымен ерекшеленеді, нәтижесінде ол сегіз суббірліктен тұрады. Бірдей қасиеттері бар екі макроглобулин алғаш рет балықтарда кездеседі, олардың альфа-2 макроглобулиндері тетрамер түрінде ұсынылған, олардың біреуі тек қана қанда, ал екіншісі тек қана жұмыртқада табылған. Бұл геннің ата-тегінің әртүрлілігімен және жұмыртқа альфа-2 макроглобулин генінің көбею процесімен тікелей байланысты болуы мүмкін, бұл көбеюші компоненттерді жұмылдыруды қажет етеді. Аталған жүйедегі протеиндер алғаш рет балықтарда пайда болғанын және олардың құрылымы мен функциясы адам протеиндеріне ұқсас екенін атап өту қажет.
The earliest known members of the macroglobulin family of proteins initially emerged roughly 500–700 million years ago. Presently, members of the macroglobulin family have been identified in crustaceans, molluscs, fish, amphibians, reptiles, ticks, insects, birds, and mammals. The blood of some species show that multiple members of the macroglobulin family have different molecular weights and partially redundant functions. Today, macroglobulin can be found as monomers, dimers, or tetramers in a large range of different species. Each and every protein component can be characterized by having a "trap" which is composed of a cyclic thioether on the bottom and a sizable hydrophobic region. Each representation can administer a variety of regulatory tasks since complexes can be built with various regulatory chemicals via covalent or hydrophobic interactions. The macroglobulin family of proteins can be referred to as the primary regulating macromolecules of organism fluid media because of their lengthy evolutionary history, broad distribution, inherent preservation, and variety of regulatory roles. Mammals have the greatest growth of the alpha 2 macroglobulin family. There is a study of rats that is particularly interesting because the alpha 2 macroglobulin that predominates in rats differs from human alpha 2 macroglobulin by having an extra sulfide bond within the subunit; as a result, it is actually made up of eight subunits. Two macroglobulins with identical qualities first occur in fish whose alpha 2 macroglobulin are represented by tetramer forms, one of which is exclusively found in blood and the other only in eggs. This can be explained by the divergence of the gene's ancestor and the direct linkage of the egg alpha 2 macroglobulin gene to the reproductive process, which necessitates the mobilization of proliferative components. It should be emphasized that complement system proteins first appeared in fish and are structurally and functionally identical to related human proteins.
Вальденстром макроглобулинемиясы
Вальденстрем макроглобулинемиясы – бұл баяу дамитын, көбінесе 65 жасқа толған немесе одан асқан, еркек, отбасында лимфомаға шалдыққан жандардың тарихы бар және еуропалық нәсілді адамдарда кездесетін ауру. Бұл жағдай Вальденстрем макроглобулинемиясы деп аталады, себебі бұл ауруға шалдыққан организмдегі аномальді жасушалар IgM-нің артық мөлшерін өндіреді. IgM – ең ірі иммуноглобулин ақуызы және осы аурудың пайда болу себептерінің бірі. Қызығы, кейбір науқастарда IgM және лимфоплазмациттік жасушалардың деңгейі жоғарылағанмен, аурудың ешқандай белгісі байқалмайды. Мұндай жағдайларда, ауру көбінесе басқа медициналық себептермен жасалған қан талдауы кезінде кездейсоқ анықталады. Белгілері жоқ науқастарға «Вальденстрем макроглобулинемиясының өршуі» деген диагноз қойылады. Аурудың көзге көрінетін белгілері мен симптомдары пайда болуына дейін көп жылдар өтуі мүмкін. Вальденстрем макроглобулинемиясы – сүйек миындағы аномальді ақ қан жасушаларының көбеюімен сипатталатын қан жасушаларының сирек кездесетін қатерлі ісігі. Бұл бұзық жасушалар В-жасушаларына (лимфоциттер деп те аталады) және плазма жасушаларына (В-жасушаларының екінші деңгейдегі даму түрі) ұқсайды. «Лимфоплазмациттік жасушалар» термині лимфоциттер мен плазма жасушаларының ерекшеліктерін көрсететін осы бұзық жасушаларды білдіреді. Осы жасушалардың нәтижесінде Вальденстрем макроглобулинемиясы лимфоплазмациттік лимфома ретінде жіктеледі.
Waldenström macroglobulinemia is a slow silent disease that typically develops when a person is around 65 or older, is male, has a family history of lymphoma, and is caucasian. The condition is called Waldenström macroglobulinemia because the abnormal cells generate excessive levels of IgM which is the biggest immunoglobulin protein, and is also one of the causes of the condition. Interestingly, some affected people will exhibit these elevated IgM and lymphoplasmacytic cell levels but display no symptoms of the disease; in these people, the illness is typically discovered by fluke after a blood test that was performed for an entirely different medical reason. Smoldering Waldenström macroglobulinemia is the diagnosis for these people who present asymptomatic to it. Before a person with the illness exhibits observable signs and symptoms, it can take many years. Waldenström macroglobulinemia is an uncommon cancer of the blood cells that is distinguished by the proliferation of abnormal white blood cells within the bone marrow. These aberrant cells resemble both B cells, which are white blood cells, also known as lymphocytes, and plasma cells, which are B cells that went through a secondary type of development. The term "lymphoplasmacytic cells" refers to these irregular cells that display both lymphocyte and plasma like features. Waldenström macroglobulinemia is categorized as a lymphoplasmacytic lymphoma as a result of these cells.