S100 протеиндери – организмдеги көптөгөн физиологиялык процесстерге катышкан, модуляциялоочу эффектиге ээ болгон төмөнкү молекулалуу ткандарга спецификалык кальцийди байланыштырган белоктордун үй-бүлөсү. Аталышы бул топтун кошулмаларынын 100% аммоний сульфат эритмесинде нейтралдуу рН маанисинде толук эрүү жөндөмдүүлүгүн мүнөздөйт.
Учурда бул үй-бүлөнүн 25 өкүлү белгилүү, алар ар кандай кыртыштарга мүнөздүү. Бул өзгөчөлүк мээге тиешелүү s100 протеиндери мээ клеткаларында бар жана нейрофизиологиялык процесстерге катышкан белоктор экенин көрсөтүп турат.
Ачылуулар таржымалы
Биринчи s100 протеин 1965-жылы илимпоздор Мур жана Грегор тарабынан бодо малдын мээсинен бөлүнүп алынган. Кийинчерээк бул үй-бүлөнүн белоктору сүт эмүүчүлөр, канаттуулар, сойлоп жүрүүчүлөр жана адамдарда табылган. Алгач s100 нерв тканында гана болот деп ойлошкон, бирок иммунологиялык ыкмалардын өнүгүшү менен бул топтун белоктору башка органдардан табыла баштаган.
Жалпы мүнөздөмөлөр жана топография
s100 тукумундагы протеиндер омурткалуу жаныбарларда жана адамдарда гана бар. Бул топтогу 25 протеиндин 15и мээге мүнөздүү, алардын көбү CNSтеги астроглиялык клеткалар тарабынан өндүрүлөт, бирок кээ бирлери нейрондордо да бар.
Организмдеги бардык s100 фракциясынын 90%ы клеткалардын цитоплазмасында эригендиги, 0,5%и ядродо локализацияланган жана 5-7%и мембраналар менен байланышканы аныкталган. Белоктун бир аз бөлүгү клеткадан тышкары мейкиндикте, анын ичинде кан жана жүлүн суюктугунда болот.
s100 тобундагы протеин көптөгөн органдарда (тери, боор, жүрөк, көк боор ж.б.) бар, бирок мээде жүз миң эсе көп. Эң жогорку концентрация мээде байкалат. s100 белок меланоциттерде (тери шишик клеткалары) активдүү түрдө өндүрүлөт. Бул бул кошулманы эктодермалдык ткандардын маркери катары колдонууга алып келди.
Химиялык жактан алганда, s100 белоктору 10-12 далтондук молекулалык салмагы бар димерлер. Бул белоктордун курамында глютамин жана аспарагин аминокислотасынын калдыктары көп (30%ке чейин) болгондуктан кислоталуу. s100 молекулаларынын курамына фосфаттар, углеводдор жана липиддер кирбейт. Бул белоктор 60 градуска чейинки температурага туруштук бере алат.
Структура жана мейкиндик конформация
s100 үй-бүлөсүнүн бардык мүчөлөрүнүн түзүлүшү глобулярдык белоктор. Бир димердик молекуланын курамына коваленттүү эмес байланыштар аркылуу бири-бири менен байланышкан 2 полипептид (альфа жана бета) кирет.
Үй-бүлө мүчөлөрүнүн көбү эки бирдей суббирдиктен түзүлгөн гомодимерлер, бирок гетеродимерлер дагы бар. s100 молекуласынын ичиндеги ар бир полипептид EF колу деп аталган кальцийди байланыштыруучу мотивге ээ. Ал спираль-улак-спираль түрүнө ылайык курулган.
s100 протеинде 4 α-спираль сегменттер, өзгөрүлмө узундуктагы борбордук шарнир аймагы жана эки терминалдык өзгөрмө домен (N жана C) бар.
Аракет өзгөчөлүктөрү
S100 белокторунун өздөрү ферменттик активдүүлүккө ээ эмес. Алардын иштеши көптөгөн клетка аралык жана клетка ичиндеги процесстерге, анын ичинде сигнализацияга катышкан кальций иондорунун байланышына негизделген. s100 молекуласына Ca2+ кошулушу анын мейкиндикте кайра түзүлүшүнө жана максаттуу протеин-байланыш борборунун ачылышына алып келет, бул аркылуу протеин менен өз ара аракеттенет. башка белоктор ишке ашырылат.
Ошентип, s100 негизги милдети Ca2+ концентрациясын жөнгө салуу болгон белокторго таандык эмес. Бул топтун белоктору сигналга айландыруучу кальцийге көз каранды биологиялык активдүү модуляторлор болуп саналат, алар клетка ичиндеги жана клеткадан тышкаркы процесстерге максаттуу белоктор менен байланышуу аркылуу таасир этет. Нейротрансмиттерлер да акыркысы катары иштей алышат, бул нерв импульстарын өткөрүүгө s100 таасиринин себеби.
Учурда цинк жана/же жез иондору Ca2+ ордуна кээ бир s100 үчүн жөнгө салуучу ролду ойной турганы аныкталган. Акыркысын кошуу протеиндин активдүүлүгүнө түздөн-түз таасирин тийгизип, анын кальцийге жакындыгын өзгөртө алат.
Функциялар
Мээге тиешелүү s100 белокторунун организмдеги биологиялык ролунун толук сүрөтү азырынча жок. Ошого карабастан, бул топтун белокторунун төмөнкү процесстерге катышуусу аныкталган:
- нерв кыртышынын зат алмашуу реакцияларын жөнгө салуу;
- ДНК репликациясы;
- генетикалык маалыматтын экспрессиясы;
- глиалдык клетканын пролиферациясы;
- кычкылдануу (кычкылтек менен байланышкан) клетканын бузулушунан коргоо;
- жетиле элек нейрондордун дифференциациясы;
- апоптоз аркылуу нейрондордун өлүмү;
- цитоскелет динамикасы;
- фосфорлануу жана секреция;
- нерв импульсун өткөрүү;
- клетка циклинин жөнгө салынышы.
Түрүнө жана локализациясына жараша, мээге тиешелүү s100 протеиндери клетка ичиндеги да, клеткадан тышкары да таасир этиши мүмкүн. Кээ бир белоктордун таасири концентрацияга көз каранды. Ошентип, белгилүү протеин s100B нормалдуу мазмунда нейротрофиялык активдүүлүктү көрсөтөт, ал эми жогорку деңгээлде - нейротоксиктүү.
Клеткадан тышкаркы мээге тиешелүү s100 протеиндери сезгенүү реакцияларына катышып, глиалдык жана нейрондук дифференциацияны жөнгө салып, апоптозду (клетканын программаланган өлүмүн) козгошу мүмкүн. s100дүн маанилүүлүгү in vitro экспериментинде далилденген, анда нейрондор жок болсо жашай алган эмес.бул белок.
Диагностикалык мааниси s100
s100 диагностикалык мааниси анын кандын сывороткасындагы (же жүлүн суюктугунун) концентрациясынын CNS патологиялары жана онкологиялык оорулар менен байланышына негизделген. Глиалдык клеткалар жабыркаганда бул белок клеткадан тышкаркы мейкиндикке кирип, ал жерден жүлүн суюктугуна, андан соң канга кирери аныкталган. Ошентип, s100 концентрациясынын сывороткадагы көбөйүшүнүн негизинде мээнин бир катар патологиялары жөнүндө тыянак чыгарууга болот. Бул белоктун кандагы мазмуну менен борбордук нерв системасынын оорулары ортосундагы байланыш эксперименталдык түрдө тастыкталган.
Клеткадан тышкаркы суюктуктарда s100 концентрациясын жогорулатуу үчүн бул белок клеткаларын синтездөөчү клеткалык тоскоолдуктардын бузулушу гана эмес. Мээнин көптөгөн патологияларына биринчи жооп - глиалдык жооп деп аталган реакция, анын бир бөлүгү астроциттердин s100 секрециясынын интенсивдүүлүгүнүн жогорулашы болуп саналат. Кандагы бул протеиндин мазмунунун көбөйүшү кан-мээ тосмосунун бузулушун да көрсөтүшү мүмкүн.
s100 деңгээлине мониторинг жүргүзүү медициналык прогноздо чоң мааниге ээ болгон мээнин бузулушунун даражасын баалоого мүмкүндүк берет. Бул протеиндин өлчөмү менен невропатологиянын ортосундагы диагностикалык байланыш c-реактивдүү протеиндин концентрациясынын системалык сезгенүү менен корреляциясына окшош.
Шик маркери катары колдонуу
s100 протеини 1980-жылдардын башында шишик маркери катары колдонула баштаган. Учурда бул ыкма ракты, рецидивди же метастазды эрте аныктоодо эффективдүү. Көбүнчө s100 колдонулатмеланома же нейробластома диагнозу.
Бул протеин CNS патологияларын же башка ооруларды аныктоо үчүн анализденгенде жана ракты аныктоодо колдонулганда айырмалоо керек. Эгерде ориентация атайын онкомаркерге бара турган болсо, s100 протеининин декоддоосу кандагы сыноочу заттын концентрациясынын жогорулашынын башка мүмкүн болуучу себептерин да эске алуу керек. Натыйжаларды чечмелөөдө талдоо ыкмасына көңүл буруңуз, анткени эталондук интервалдын чектери (нормалдуу көрсөткүчтөр) ага көз каранды.
s100 маркеринин негизги кемчилиги – анын төмөн селективдүүлүгү, анткени бул протеиндин кандагы жана CSFдагы концентрациясынын көбөйүшү рактык мүнөздөгү эмес, көптөгөн патологиялар менен байланыштырылышы мүмкүн. Ошондуктан, s100 протеинге чечүүчү диагностикалык маани берилбейт. Ошентсе да, бул протеин өзүн рактын маркери катары далилдеди.
Кан сывороткасындагы бар болуу деңгээли
Адатта, s100 протеини сывороткада 0,105 мкг/л аз өлчөмдө болушу керек. Бул көрсөткүч дени сак адамдын концентрациясынын жогорку чегине туура келет. Уруксат берилген деңгээлден (DL) ашуусу s100 көрсөтүп турат:
- CP;
- мээнин жаракаты;
- залалдуу меланоманын өнүгүшү (же анын кайталанышы);
- кош бойлуулук;
- нейробластома;
- дерматомиозит;
- күйүктүн чоң жерлерин камтыган.
Протеиндин деңгээли стресс же узакка созулган таасир менен да жогорулашы мүмкүндене ультрафиолет зонасында. Кандагы концентрация тиешелүү анализ менен аныкталат.
Денеде аныктоо
Сывороткада s100 бар экенин аныктоонун бир нече жолу бар, анын ичинде:
- иммунорадиометриялык анализ (IRMA);
- масс-спектроскопия;
- western blot;
- ELISA (иммундук фермент);
- электрохимилюминесценция;
- сандык ПТР.
Бул аналитикалык ыкмалардын баары өтө сезгич жана s100 сандык мазмунун абдан так аныктоого мүмкүндүк берет. Бул протеиндин жарым ажыроо мезгили кыска болгондуктан (30 мүнөт), сыворотканын жогорку концентрациясына оорулуу ткандардан үзгүлтүксүз келип түшкөндө гана мүмкүн болот.
Клиникалык диагностикада көбүнчө s100 протеининин автоматташтырылган электрохимилюминесценттик иммундук анализи колдонулат. Изилдөө жарык белгилөө менен аныкталуучу протеинге антителолорду колдонууну айкалыштырат. Аппарат s100 концентрациясын хемилюминесценттик нурлануунун интенсивдүүлүгү менен аныктайт.
s100 протеинине антителолор
Медицинада s100 протеинине антителолордун практикалык колдонулушунун 2 чөйрөсү бар:
- диагностикалык - иммунологиялык методдордо бул белоктун сарысудагы же CSFдагы концентрациясын аныктоо үчүн колдонулат (мында s100 антиген болуп саналат);
- терапевтикалык - организмге антителолорду киргизүү айрым ооруларды дарылоодо колдонулат.
Антителолор модуляция аркылуу өз таасирин көрсөтөтs100 белокторго таасири. Бул негизде белгилүү дары Tenoten болуп саналат. s100 антителолор нерв системасына жакшы таасир этет, импульстун өткөрүлүшүн жакшыртат. Мындан тышкары, мындай дары-дармектер тамак сиңирүү системасынын вегетативдик функциясынын бузулушунун симптоматикалык көрүнүштөрүн токтотууга жөндөмдүү.
