Chemokin

Als Chemokine bezeichnet man chemotaktisch wirkende Zytokine ("chemoattractant cytokines"), die von vielen Zelltypen, u.a. von Phagozyten und dendritischen Zellen, aber auch von Gewebezellen, sezerniert werden können. Chemokine können Leukozyten anlocken und aktivieren, sie spielen daher eine wichtige Rolle als Mediatoren bei der Regulation einer gerichteten Leukozytenwanderung und der dadurch ausgelösten Entzündungsprozessen. Die Einwanderung der Leukozyten in ein Entzündungsgebiet wird durch Chemokin-Gradienten im Gewebe gelenkt (Chemotaxis). Weiterhin greifen Chemokine direkt in die Adhäsionsvorgänge am Endothel ein und fördern somit die transendotheliale Migration der Leukozyten (Haptotaxis).

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Struktur

Chemokine sind relativ kleine Proteine, die aus ca. 75-125 Aminosäuren bestehen. Sie haben eine Molmasse von 8 bis 14 kDa. Charakteristisch für die Chemokine sind vier Cysteinreste, die durch die Ausbildung von Disulfidbrücken für die tertiäre Struktur der Chemokine verantwortlich sind. Traditionell werden die Chemokine anhand der Position der ersten beiden Cysteinreste in drei Untergruppen unterteilt. Bei den CXC-Chemokinen sind die ersten beiden Cysteinreste durch eine weitere Aminosäure voneinander getrennt. Im Gegensatz dazu folgen die Cysteinreste der CC-Chemokine in der Aminosäuresequenz direkt aufeinander. Von der C-Untergruppe ist bisher nur das Lymphotactin als einziger Vertreter bekannt. Strukturell am auffälligsten ist das Fehlen des ersten und dritten Cysteinrestes.

Fraktalkine

Die vor kurzem klonierten Chemokine „Fraktalkine“ (Bazan et al., 1997) bilden zusammen eine weitere Untergruppe. Charakteristisch für die Fraktalkine ist ein CX3C-Motiv und die Expression der Chemokindomäne über einen mucinähnlichen, membranverankerten Proteinstrang. Das Gen, das für CX3C-Chemokine kodiert, ist auf dem Chromosom 16 lokalisiert. Fraktalkine werden membranständig auf aktivierten Endothelzellen exprimiert und können in die Umgebung sezerniert werden. Sie kommen also als membrangebundene oder lösliche Moleküle vor. Fraktalkine wirken auf T-Lymphozyten und Monozyten. Lösliche Fraktalkine regulieren die Leukozytenmigration. Die membranständige Form vermittelt eine verstärkte Adhärenz der T-Zellen und Monozyten. Somit sind Fraktalkine in der Lage, direkt auf den Schritt der Leukozytenextravasation einzuwirken, bei dem die Zelle vom Rollen am Endothel in eine feste Adhäsion überführt wird, der die anschließende Diapedese ins Gewebe folgt. Außerdem ist die Expression der Fraktalkine im Gehirn beobachtet worden (Pan et al., 1997). Sie findet sich auf aktivierten Mikrogliazellen, was darauf schließen lässt, dass es bei Entzündungsprozessen im zentralen Nervensystem eine Rolle spielt. Außerdem wird die Chemotaxis und Aktivierung von neutrophilen Granulozyten im Gehirn von Fraktalkinen beeinflusst.

Einzelne Vertreter

C-C-Ligand

C-X-C-Ligand

CXCL9

C-XXX-C-Ligand

C-Ligand