Language
Country/Area
No result found
探秘 Granzyme B：為什麼這種酶在免疫系統中如此關鍵？
Granzyme B（GrB）是自然殺手細胞（NK細胞）和細胞毒性T細胞最常見的絲氨酸蛋白酶之一。這種酶由這些細胞分泌，並與形成孔道的蛋白質perforin共同作用，促進目標細胞的凋亡。不過，Granzyme B的作用不僅僅限於凋亡，它在免疫系統中扮演著多重角色，對於許多免疫相關的疾病也有重要影響。本文將深入探討Granzyme B的功能及其在免疫系統中的重要性。
Granzyme B的結構及功能
在人類中，Granzyme B由第14條染色體的GZMB基因編碼。其基因長度為3.2kb，包含5個外顯子。Granzyme B是五種人類granzymes中最豐富的一種，其起源可追溯至與granzyme H相關的前體。其結構包括兩個六股β片段以及三個跨膜區段。Granzyme B的活性取決於其氨基酸的構造，當氨基端肽序列被酶切後，Granzyme B才會轉變為活性狀態，這顯示了它在細胞凋亡過程中的精細調控。
Granzyme B的結構由催化三合體組成，包括組氨酸、天冬氨酸和絲氨酸，並且偏愛在P1位置後的天冬氨酸殘基進行切割。
Granzyme B的釋放機制與凋亡作用
Granzyme B的釋放與perforin密切相關。當NK細胞或細胞毒性T細胞識別到目標細胞時，它們會釋放perforin形成孔道，Granzyme B便可以通過這些孔道進入目標細胞內。一旦進入，Granzyme B會激活一系列的酶，包括啟動性caspases（如caspase 8和10），以及執行性caspases（如caspase 3和7），從而觸發凋亡過程。
Granzyme B可切割多達300種底物，在凋亡過程中發揮關鍵作用。
Granzyme B的目標及其在細胞死亡中的角色
Granzyme B的作用不僅限於促進凋亡，還影響細胞核和細胞外基質中的多種底物。例如，它能夠切割多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）和DNA蛋白激酶（DNA PK），這樣會干擾DNA的修復過程。此外，Granzyme B在細胞外基質中也能降解多種蛋白質，包括纖維連接蛋白（fibronectin）和維他命（vitronectin），這些作用均可導致細胞死亡和炎症反應的產生。
Granzyme B與自身免疫疾病的關聯
Granzyme B的濃度在許多疾病中都有升高，這表明它在病理過程中扮演著重要角色。例如，在1型糖尿病中，Granzyme B促進細胞的凋亡，導致胰臟β細胞的破壞。此外，Granzyme B還與心臟和腎臟的移植排斥反應有直接關聯，這使得對於它的研究勢在必行。
Granzyme B能夠生成自體抗原，進而導致自身免疫疾病的發展。
調控與抑制機制
為了避免Granzyme B引起的非特異性細胞死亡，細胞利用SERPINB9（也稱為蛋白酶抑制劑九）來進行調控。這種抑制劑通過與Granzyme B結合，使其失去活性，保護細胞免受自身的傷害。
Granzyme B在疾病中的角色
最新研究顯示，Granzyme B在多種自身免疫性疾病及與年齡相關的慢性炎症疾病中均具有關鍵作用，如類風濕性關節炎和慢性阻塞性肺疾病（COPD）。在這些條件下，Granzyme B造成的細胞死亡和細胞外基質重塑可能加重病情，進一步導致較為嚴重的後果。重要的是，實驗模型和基因研究強調了Granzyme B在這些過程中的重要性。
綜上所述，Granzyme B在免疫系統中扮演著多重關鍵角色，無論是促進細胞凋亡還是調控炎症反應。這不僅反映了其在正常生理中的重要性，也使其在各類疾病發展中成為關鍵的研究對象。那麼，面對Granzyme B的多重功能，我們應如何有效地利用這些知識來治療相關疾病呢？
