La granzyme B (GrB) est l'une des protéases à sérine les plus courantes des cellules tueuses naturelles (cellules NK) et des cellules T cytotoxiques. Cette enzyme est sécrétée par ces cellules et agit en collaboration avec la protéine perforine formant des pores pour favoriser l'apoptose des cellules cibles. Cependant, le rôle de Granzyme B ne se limite pas à l'apoptose. Il joue de multiples rôles dans le système immunitaire et a un impact important sur de nombreuses maladies liées au système immunitaire. Cet article examinera de plus près les fonctions de Granzyme B et son importance dans le système immunitaire.
Chez l’homme, la granzyme B est codée par le gène GZMB sur le chromosome 14. Le gène mesure 3,2 kb de longueur et contient 5 exons. La granzyme B est la plus abondante des cinq granzymes humaines et son origine remonte à un précurseur apparenté à la granzyme H. Sa structure comprend deux segments β à six brins et trois segments transmembranaires. L'activité de la Granzyme B dépend de sa structure en acides aminés. La Granzyme B ne devient active que lorsque la séquence peptidique amino-terminale est clivée par des enzymes, ce qui montre sa fine régulation dans le processus d'apoptose cellulaire.
La structure du Granzyme B se compose d'une triade catalytique comprenant l'histidine, l'aspartate et la sérine, et préfère le résidu d'aspartate après la position P1 pour le clivage.
La libération de Granzyme B est étroitement liée à la perforine. Lorsque les cellules NK ou les cellules T cytotoxiques reconnaissent les cellules cibles, elles libèrent de la perforine pour former des pores à travers lesquels la granzyme B peut pénétrer dans les cellules cibles. Une fois à l'intérieur, Granzyme B active une cascade d'enzymes, notamment des caspases initiatrices (telles que les caspases 8 et 10) et des caspases exécutrices (telles que les caspases 3 et 7), déclenchant ainsi le processus apoptotique.
Le granzyme B peut cliver jusqu'à 300 substrats et joue un rôle clé dans le processus d'apoptose.
Les effets de Granzyme B ne se limitent pas à favoriser l’apoptose, mais affectent également plusieurs substrats dans le noyau et la matrice extracellulaire. Par exemple, il peut cliver la poly(ADP-ribose) polymérase (PARP) et la protéine kinase de l’ADN (DNA PK), ce qui interfère avec le processus de réparation de l’ADN. De plus, la granzyme B peut également dégrader une variété de protéines dans la matrice extracellulaire, notamment la fibronectine et les vitamines, ce qui peut entraîner la mort cellulaire et des réponses inflammatoires.
Les concentrations de granzyme B sont élevées dans de nombreuses maladies, ce qui suggère qu'elle joue un rôle important dans le processus pathologique. Par exemple, dans le diabète de type 1, la granzyme B favorise l’apoptose, entraînant la destruction des cellules bêta pancréatiques. De plus, la Granzyme B a été directement liée au rejet de greffes cardiaques et rénales, ce qui rend son étude impérative.
La granzyme B peut générer des auto-antigènes, ce qui peut conduire au développement de maladies auto-immunes.
Pour éviter la mort cellulaire non spécifique causée par la granzyme B, les cellules utilisent SERPINB9 (également connu sous le nom d'inhibiteur de protéase neuf) pour la régulation. L'inhibiteur agit en se liant à la granzyme B, la rendant inactive et protégeant la cellule d'elle-même.
Le rôle de la granzyme B dans la maladieLes dernières recherches montrent que Granzyme B joue un rôle clé dans une variété de maladies auto-immunes et de maladies inflammatoires chroniques liées à l'âge, telles que la polyarthrite rhumatoïde et la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Dans ces conditions, la mort cellulaire et le remodelage de la matrice extracellulaire provoqués par Granzyme B peuvent aggraver la maladie et entraîner des conséquences plus graves. Il est important de noter que les modèles expérimentaux et les études génétiques ont mis en évidence l’importance du Granzyme B dans ces processus.
En résumé, la Granzyme B joue plusieurs rôles clés dans le système immunitaire, qu’il s’agisse de favoriser l’apoptose cellulaire ou de réguler les réponses inflammatoires. Cela reflète non seulement son importance dans la physiologie normale, mais en fait également un objet de recherche clé dans le développement de diverses maladies. Alors, étant donné les multiples fonctions du Granzyme B, comment pouvons-nous utiliser efficacement ces connaissances pour traiter les maladies associées ?