Granzyme
- Definition
-
Granzyme sind Serin-Proteasen, die in den intrazellulären Granula (Typ 1-Granula) von Abwehrzellen des
Immunsystems vorhanden sind, vor allem in cytotoxischen T-Zellen (CTL) und Killer (NK)-Zellen.
Unterstützt von dem Enzym Perforin, das die Zellwand durchlöchert, dringen die Granzyme in die Zelle
ein und induzieren den programmierten Zelltod (Apoptose) der Zielzelle. Perforin ist ein Protein, das mit Membranflächen polymerisiert und eine
ringförmige Struktur einsetzt, die dem membrane attack complex (MAC) gleicht. Es wurden zwei verschiedene
Perforine isoliert: P1, das breite Läsionen (16 nm) in Zielzellen hinterlässt, und P2, das schmale Läsionen (6 nm) in Zielzellen
bricht und für NK-Zellen typisch ist. Beide Perforine kommen in den Typ I-Granula der CTLs und in NK-Zellen vor. Sowohl Granzyme als
auch Perforin werden für eine Lyse der Zelle und die Induktion der Apoptose benötigt.
Granzyme werden nach Restimulation durch Antigene de novo synthetisiert. Zuerst wird eine
Prä-Pro-Protease gebildet, von der die Leader-Sequenz abgespalten wird. Die Propeptide sind in der Regel Dipeptide (mit Ausnahme des
Granzyms M, das wahrscheinlich ein Hexapeptid als Propeptid besitzt). Bisher wurden über 11 verschiedene Granzyme identifiziert. Sie
sind weitgehend homolog und weisen eine katalytische Triade, z.B. His
57 (blau) - Asp 102 (rot) - Ser 195 (grün), im aktiven Zentrum auf. Allerdings unterschieden sie sich in ihrer
primären Substratspezifität.
- Tab.1
- Substratspezifität der Granzyme (nach Kam et al., 2000)
Spezifität | schneiden nach |
---|
Tryptase | Arg oder Lys |
Asp-ase | Asp |
Met-ase | Met, Ile, Leu |
Chymase | Phe, Trp, Tyr |
- Tab.2
- Lymphocytäre Serin-Proteasen (nach Smyth und Trapani, 1995)
Granzyme | Spezies | Enzymaktivität | / [] | schneiden nach | natürliche Substrate | molekulare Masse [kD] | Chromosom | Lymphocyten-Expression |
---|
A | Maus, Ratte, Mensch | Tryptase | -
| Arg/Lys | PHAP II, Nucleolin, Thrombin-Rezeptor, pIL-1ß, Skelettmuskel-Proteine, Proteoglycane, Fibronectin, Pro-Urokinase,
Plasminogen-Aktivator, Myelin Basic Protein, Collagen IV | 60 | 5q11-q12 (Mensch), 13D (Maus) | , , Thymus, γ δ-T-Zellen (Maus) |
Tryptase-2 | Ratte, Mensch | Tryptase | | Arg/Lys | | 30 | 5q11-q12 (Mensch) | CTL, NK |
B | Maus, Ratte, Mensch | Asp-ase | -
| Asp/Glu | Pro-Caspasen 3, 6, 7, 9, 10, PARP, DNA-PKcs, NuMA, Aggrecan | 29-33 | 14q11-q12 (Mensch), 14D (Maus) | CTL, NK, Thymus, γ δ-T-Zellen (Maus) |
C | Maus, Ratte | ? | | Asn/Ser | | 27 | 14D (Maus) | CTL |
D | Maus | ? | | Phe/Leu | | 35-50 | ? | CTL |
E | Maus | ? | | Phe/Leu | | 35-45 | 14D (Maus) | CTL |
F | Maus, Ratte | ? | | Phe/Leu | | 35-40 | 14D (Maus) | CTL |
G | Maus | ? | | Phe/Leu | | 30 | ? | CTL |
H | Mensch | Chymase | | Phe, Trp,Try | | 30 | 14q11-q12 (Mensch) | CTL, NK |
M | Ratte, Mensch | Met-ase | | Met/Leu | | 30 | 19q13.3 (Mensch) | NK |
K | | Tryptase | | Arg/Lys | | | | |
Literatur
Kam, C. M.; Hudig, D.; Powers, J. C.
(2000):
Granzymes (lymphocyte serine proteases): characterization with natural and synthetic substrates and inhibitors.. In: Biochim. Biophys. Acta. 1477
, 307-323 |
Smyth, M. J.; Trapani, J. A.
(1995):
Granzymes: exogenous proteinases that induce target cell apoptosis.. In: Immunol. Today. 16
, 202-206 |
Zugang zur PubMed-Datenbank