S100 oqsillari organizmdagi ko'plab fiziologik jarayonlarda ishtirok etadigan modulyatsiya ta'siriga ega bo'lgan past molekulyar og'irlikdagi to'qimalarga xos k altsiyni bog'laydigan oqsillar oilasidir. Bu nom ushbu guruh birikmalarining neytral pH qiymatlarida 100% ammoniy sulfat eritmasida to'liq erishi qobiliyatini tavsiflaydi.
Hozirda bu oilaning 25 ta vakili ma'lum bo'lib, ular turli to'qimalarga xosdir. Bu xususiyat miyaga xos s100 oqsillari miya hujayralarida mavjud bo‘lgan va neyrofiziologik jarayonlarda ishtirok etadigan oqsillar ekanligini ko‘rsatadi.
Kashfiyot tarixi
Birinchi s100 oqsili 1965 yilda Mur va Gregor olimlari tomonidan sigir miyasidan ajratib olingan. Keyinchalik bu oilaning oqsillari sutemizuvchilar, qushlar, sudraluvchilar va odamlarda topilgan. Dastlab, s100 faqat asab to'qimalarida mavjud deb hisoblangan, ammo immunologik usullarning rivojlanishi bilan bu guruh oqsillari boshqa organlarda topila boshlandi.
Umumiy xarakteristikalar va topografiya
s100 oilasining oqsillari faqat umurtqali hayvonlar va odamlarda mavjud. Bu guruhdagi 25 ta oqsildan 15 tasi miyaga xos boʻlib, ularning aksariyati markaziy asab tizimidagi astroglial hujayralar tomonidan ishlab chiqariladi, biroq baʼzilari neyronlarda ham mavjud.
Organizmdagi barcha s100 fraktsiyasining 90% hujayralar sitoplazmasida erigan, 0,5% yadroda va 5-7% membranalar bilan bogʻlanganligi aniqlangan. Proteinning kichik bir qismi hujayradan tashqari bo'shliqda, jumladan qon va miya omurilik suyuqligida joylashgan.
S100 guruhining oqsili koʻp aʼzolarda (teri, jigar, yurak, taloq va boshqalar) mavjud, ammo miyada u yuz ming marta koʻp. Eng yuqori kontsentratsiya serebellumda kuzatiladi. s100 oqsili ham melanotsitlarda (teri shishi hujayralari) faol ishlab chiqariladi. Bu ushbu birikmaning ektodermal kelib chiqishi toʻqima belgisi sifatida ishlatilishiga olib keldi.
Kimyoviy jihatdan s100 oqsillari molekulyar ogʻirligi 10-12 d alton boʻlgan dimerlardir. Bu oqsillar kislotali, chunki ular tarkibida glutamik va aspartik aminokislotalar qoldiqlarining ko'p miqdori (30% gacha) mavjud. s100 molekulalarining tarkibi fosfatlar, uglevodlar va lipidlarni o'z ichiga olmaydi. Bu oqsillar 60 darajagacha haroratga bardosh bera oladi.
Tuzilish va fazoviy konformatsiya
s100 oilasining barcha a'zolarining tuzilishi globulyar oqsillardir. Bitta dimerik molekulaning tarkibi bir-biri bilan kovalent bo'lmagan bog'lar bilan bog'langan 2 ta polipeptidni (alfa va beta) o'z ichiga oladi.
Oila a'zolarining aksariyati ikkita bir xil bo'linmalardan hosil bo'lgan homodimerlardir, ammo geterodimerlar ham mavjud. s100 molekulasidagi har bir polipeptid EF qo'li deb ataladigan k altsiyni bog'laydigan motivga ega. U spiral-loop-spiral turiga ko'ra qurilgan.
s100 oqsili tarkibida 4 ta a-spiral segment, oʻzgaruvchan uzunlikdagi markaziy ilmoq mintaqasi va ikkita terminal oʻzgaruvchan domen (N va C) mavjud.
Harakat xususiyatlari
S100 oqsillarining o'zi fermentativ faollikka ega emas. Ularning faoliyati ko'plab hujayralararo va hujayra ichidagi jarayonlarda, shu jumladan signalizatsiyada ishtirok etadigan k altsiy ionlarining bog'lanishiga asoslanadi. s100 molekulasiga Ca2+ ning qoʻshilishi uning fazoviy qayta joylashishiga va maqsadli oqsilni bogʻlash markazining ochilishiga olib keladi, bu orqali u bilan oʻzaro taʼsirlashadi. boshqa oqsillar amalga oshiriladi.
Shunday qilib, s100 asosiy vazifasi Ca2+ kontsentratsiyasini tartibga solish bo'lgan oqsillarga tegishli emas. Ushbu guruhning oqsillari maqsadli oqsillarga bog'lanish orqali hujayra ichidagi va hujayradan tashqari jarayonlarga ta'sir qiluvchi signalga bog'liq bo'lgan k altsiyga bog'liq biologik faol modulyatorlardir. Neyrotransmitterlar ham ikkinchisi sifatida harakat qilishlari mumkin, bu s100 ning nerv impulslarini uzatishga ta'sirining sababidir.
Hozirda sink va/yoki mis ionlari Ca2+ oʻrniga baʼzi s100 uchun regulyator rolini oʻynashi aniqlangan. Ikkinchisining qo'shilishi ham oqsilning faolligiga bevosita ta'sir qilishi, ham uning k altsiyga yaqinligini o'zgartirishi mumkin.
Funksiyalar
Miyaga xos s100 oqsillarining organizmdagi biologik roli haqida toʻliq tasavvur hali mavjud emas. Shunga qaramay, ushbu guruh oqsillarining quyidagi jarayonlarda ishtirok etishi aniqlandi:
- asab to'qimalarining metabolik reaktsiyalarini tartibga solish;
- DNK replikatsiyasi;
- genetik ma'lumotni ifodalash;
- glial hujayra proliferatsiyasi;
- oksidlanish (kislorod bilan bog'liq) hujayra shikastlanishidan himoya;
- pishmagan neyronlarning differensiatsiyasi;
- apoptoz orqali neyronlarning o'limi;
- tsitoskelet dinamikasi;
- fosforlanish va sekretsiya;
- nerv impulsining uzatilishi;
- hujayra siklini tartibga solish.
Tur va lokalizatsiyaga qarab, miyaga xos s100 oqsillari ham hujayra ichidagi, ham hujayradan tashqari ta'sirga ega bo'lishi mumkin. Ba'zi oqsillarning ta'siri konsentratsiyaga bog'liq. Shunday qilib, taniqli protein s100B normal tarkibda neyrotrofik faollikni, yuqori darajada esa neyrotoksiklikni namoyon qiladi.
Hujayradan tashqari miyaga xos s100 oqsillari yallig'lanish reaktsiyalarida ishtirok etishi, glial va neyronlarning differentsiatsiyasini tartibga solish va apoptozni (dasturlashtirilgan hujayra o'limini) qo'zg'atishi mumkin. s100 ning ahamiyati in vitro tajribada isbotlangan, unda neyronlar mavjud bo'lmaganda omon qolmaydi.bu protein.
Diagnostik qiymat s100
S100 ning diagnostik qiymati uning qon zardobidagi (yoki miya omurilik suyuqligi) kontsentratsiyasining markaziy asab tizimining patologiyalari va onkologik kasalliklari bilan bog'liqligiga asoslanadi. Aniqlanishicha, glial hujayralar shikastlanganda, bu oqsil hujayradan tashqari bo'shliqqa, u erdan miya omurilik suyuqligiga, so'ngra qonga kiradi. Shunday qilib, sarumda s100 kontsentratsiyasining ortishi asosida bir qator miya patologiyalari haqida xulosa chiqarish mumkin. Ushbu oqsilning qondagi tarkibi va markaziy asab tizimi kasalliklari o'rtasidagi bog'liqlik eksperimental tarzda tasdiqlangan.
Hujayradan tashqari suyuqliklarda s100 kontsentratsiyasini oshirish nafaqat bu oqsil hujayralarini sintez qiluvchi hujayrali to'siqlarni yo'q qilishiga olib keladi. Ko'pgina miya patologiyalariga birinchi javob glial javob deb ataladi, uning bir qismi astrositlar tomonidan s100 sekretsiyasi intensivligining oshishi hisoblanadi. Qonda bu oqsil miqdorining ortishi qon-miya to'sig'ining buzilishini ham ko'rsatishi mumkin.
S100 darajasini kuzatish miya shikastlanish darajasini baholash imkonini beradi, bu tibbiy prognozda katta ahamiyatga ega. Ushbu oqsil miqdori va nevropatologiya o'rtasidagi diagnostik munosabatlar c-reaktiv oqsil kontsentratsiyasining tizimli yallig'lanish bilan bog'liqligiga o'xshaydi.
Oʻsimta belgisi sifatida foydalaning
S100 oqsili 1980-yillarning boshida oʻsimta belgisi sifatida ishlatila boshlandi. Hozirgi vaqtda bu usul saraton, qaytalanish yoki metastazni erta aniqlash uchun samarali hisoblanadi. Ko'pincha s100 ishlatiladimelanoma yoki neyroblastoma tashxisi.
Ushbu oqsilni CNS patologiyalari yoki boshqa kasalliklarni aniqlash uchun tahlil qilinganda va saratonni aniqlashda foydalanilganda farqlash kerak. Agar yo'nalish maxsus belgiga to'g'ri keladigan bo'lsa, s100 oqsilining dekodlanishi qondagi sinov moddasi kontsentratsiyasining oshishi uchun boshqa mumkin bo'lgan sabablarni ham hisobga olishi kerak. Natijalarni sharhlashda tahlil usuliga e'tibor berishni unutmang, chunki mos yozuvlar oralig'ining chegaralari (normal ko'rsatkichlar) unga bog'liq.
S100 markerining asosiy kamchiligi uning past selektivligidir, chunki qonda va CSFda bu oqsil kontsentratsiyasining oshishi saraton tabiatiga ega bo'lishi shart emas, balki ko'plab patologiyalar bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Shuning uchun s100 oqsiliga hal qiluvchi diagnostik qiymat berish mumkin emas. Shunga qaramay, bu protein o'zini saraton kasalligining yordamchi belgisi sifatida isbotladi.
Qon zardobida mavjudlik darajasi
Odatda, s100 oqsili zardobda 0,105 mkg/l dan kam miqdorda bo'lishi kerak. Bu qiymat sog'lom odamda konsentratsiyaning yuqori chegarasiga to'g'ri keladi. Ruxsat etilgan darajadan (DL) oshib ketish s100 quyidagilarni ko'rsatishi mumkin:
- CP;
- miya jarohati;
- malign melanoma rivojlanishi (yoki uning qaytalanishi);
- homiladorlik;
- neyroblastoma;
- dermatomiyozit;
- katta kuyish joylarini qoplaydi.
Protein darajasi stress yoki uzoq vaqt ta'sir qilish bilan ham oshishi mumkinultrabinafsha zonasida tana. Qondagi konsentratsiya tegishli tahlil bilan aniqlanadi.
Tanada aniqlanish
Sarumda s100 borligini aniqlashning bir necha usullari mavjud, jumladan:
- immunoradiometrik tahlil (IRMA);
- massspektroskopiya;
- western blot;
- ELISA (ferment immunoassay);
- elektrokimiluminesans;
- miqdoriy PCR.
Ushbu analitik usullarning barchasi juda sezgir va s100 ning miqdoriy tarkibini juda aniq aniqlash imkonini beradi. Bu oqsilning yarimparchalanish davri qisqa (30 daqiqa) bo‘lgani uchun qon zardobida yuqori konsentratsiyaga faqat kasal to‘qimalardan doimiy ta’minlanganda erishish mumkin.
Klinik diagnostikada s100 oqsili uchun avtomatlashtirilgan elektroximiluminesans immunoassay koʻpincha qoʻllaniladi. Tadqiqot yorug'lik belgisi bilan aniqlanadigan oqsilga antikorlardan foydalanishni birlashtiradi. Qurilma s100 kontsentratsiyasini kimyoluminesans nurlanish intensivligiga qarab aniqlaydi.
s100 proteiniga antikorlar
Tibbiyotda s100 oqsiliga antikorlar 2 ta amaliy sohaga ega:
- diagnostik - immunologik usullarda qon zardobida yoki CSFda ushbu oqsil kontsentratsiyasini aniqlash uchun ishlatiladi (bu holda, s100 antijendir);
- terapevtik - organizmga antikorlarni kiritish ma'lum kasalliklarni davolashda qo'llaniladi.
Antikorlar o'z ta'sirini modulyatsiya qilish orqali amalga oshiradis100 oqsillariga ta'siri. Shu asosda taniqli dori Tenoten hisoblanadi. s100 ga antikorlar asab tizimiga foydali ta'sir ko'rsatadi, impulslarning uzatilishini yaxshilaydi. Bundan tashqari, bunday dorilar ovqat hazm qilish tizimidagi vegetativ funktsiyalarning buzilishining simptomatik ko'rinishini to'xtatishga qodir.
