Vad gör -kymas i människa och hund?
Maria Fors
Immunsystemet, som utgör kroppens försvar mot främmande ämnen, består av
ett flertal olika celltyper och proteiner, däribland mastceller. Mastceller finns i hud och
slemhinnor och tillhör de första celltyperna som kommer i kontakt med bakterier, parasiter
och andra inkräktare som tagit sig in i vår kropp. Traditionellt har mastcellen ett dålig rykte då
den främst associeras med allergier, som uppkommer då immunsystemet reagerar på ämnen
som annars är ofarliga för icke allergiska individer. Inuti mastcellen finns vesiklar som lagrar
ett stort antal inflammatoriska ämnen. Dessa frisätts då mastcellen aktiveras, det vill säga
stöter på ett ämne som den reagerar på. Allergener, som till exempel björkpollen, aktiverar
mastcellen, vilket leder till en allergisk reaktion. Första gången ett allergen kommer in i
kroppen uppstår ingen allergisk reaktion. Om en B-lymfocyt, en annan immuncell, regerar på
allergenet, bildar den antikroppar mot det, i det här fallet IgE-antikroppar. IgE-antikropparna
kan binda till speciella receptorer på mastcellens yta. Nästa gång allergenet kommer in i
kroppen finns det redan allergenspecifikt IgE bundet till mastcellen och när dessa sedan
binder även till allergent aktiveras mastcellen. Utöver en roll som effektor cell i IgEmedierade allergiska reaktioner, har man visat att mastcellen även har goda egenskaper och är
involverad i både bakterie- och parasitförsvar.
För att lösa mastcellens gåta måste man veta vad den innehåller och vad dessa
ämnen har för funktioner. Mastcellens vesiklar innehåller bland annat serinproteaser, potenta
enzym som klyver proteiner vid specifika aminosyror. Serinproteaserna delas upp i olika
grupper efter vilka typer av aminosyror de klyver vid, det vill säga vilka
klyvningsspecificiteter de har. Kymaser, som i sin tur delas upp i - och -kymaser, är en
grupp serinproteaser som främst klyver efter aromatiska aminosyror. Den här studien gick ut
på att ta reda på vilken klyvningsspecificitet -kymas från människa och hund har.
För att kunna studera deras klyvningsspecificitet måste man först producera
kymaserna i aktiv form. Detta gjordes genom att sätta in kopior av de specifika kymasgenerna
i så kallade expressionsvektorer som sedan fördes in i levande celler, i det här fallet humana
embryonala njurceller. När dessa celler sedan delar sig skrivs kymasgenen av och blir till ett
enzym som kan renas fram och aktiveras. Klyvningsspecificiteten av de aktiva kymaserna
analyserades sedan genom ”phage display” substratanalys, vilket innebär att man låter
kymaserna klyva slumpvis genererade peptider, korta proteiner. Dessa peptider har man fäst
vid fager, viruspartiklar som infekterar bakterier. De fager som har peptidsekvenser som
kymaserna kan klyva samlas upp och amplifieras genom att de tillåts infektera bakterier, i
vilka de förökar sig. Genom att processen repeteras, väljs de peptidsekvenser som kymaserna
föredrar ut. Hund-kymaset visade sig klyva bäst efter de aromatiska aninosyrorna fenylalanin
och tyrosin, men även efter leucin. Det human kymaset klöv flest peptider efter tyrosin eller
leucin. Båda kymaserna föredrog hydrofoba aminosyror, som till exempel glycin och valin, i
de närmaste positionerna innan klyvningssitet.
För att vidare kunna studera kymaserna och titta på till exempel vart i kroppen
de uttrycks, kan man använda sig av antikroppar som binder till kymaserna. Antikroppar finns
redan mot det human kymaset och för att göra liknande för hund-kymaset injicerades det i
råttor. Råttorna reagerar på kymaset som främmande och bildar antikroppar som sedan kan
renas fram och användas i studier.
När man vet vad de olika ämnena som mastcellen utsöndrar har för effekter i
kroppen har man även en möjlighet att påverka dessa och utveckla till exempel
allergidämpande mediciner.
Examensarbete i biologi, 20p, HT 2005
Institutionen för biologisk grundutbildning och Institutionen för cell- och molekylärbiologi,
Programmet för molekylär immunologi, Uppsala Universitet. Handledare: Prof. Lars Hellman
