CXCL1

Zuletzt aktualisiert am: 24.10.2017

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Synonym(e)

Chemokine (C-X-C Motif) Ligand 1; C-X-C motif chemokine ligand 1; Fibroblast Secretory Protein; FSP; GRO1; GROa; GRO-Alpha; Growth-Regulated Alpha Protein; Melanoma Growth Stimulating Activity Alpha; MGSA; MGSA-a; MGSA alpha; NAP-3; Neutrophil-Activating Protein 3; SCYB1

Definition

Chemokine, eine Untergruppe der Zytokine, sind kleine (Größe zwischen 8 und 10 kDa), chemotaktisch wirksame Proteine (Signalproteine). Sie sind bei allen Vertebraten, bei einigen Virusarten und Bakterien verbreitet. Beim Menschen sind derzeit etwa 50 Chemokine bekannt.  Ein stark konserviertes Strukturmerkmal aller Chemokine ist eine fixe Gruppe von Cysteinresten, die über 1 oder 2 Disulfidbrücken stabilisiert wird.  Diese strukturelle Schlüsselstellung im Molekül ist für ihre fixe 3-dimensionale Struktur verantwortlich.

Bei den CC-Chemokinen folgen die Cysteine direkt aufeinander, bei den CXC-Chemokinen sind sie  (CC = Akronym für Cystein-Cystein) durch 1, bei den CXXXC-Chemokinen durch  3 andere Aminosäure getrennt. Herein we show that CCL15 is processed in human synovial fluid by matrix metalloproteinases (MMPs) and serine proteases. werden von einer Vielzahl von Immunzellen produziert und sezerniert. Sie vermitteln ihre Signale über Bindung an Chemokin-Rezeptoren via G-Proteine. Einige Chemokine wirken proinflammatorisch, andere wirken regulativ bei der Entstehung, der Homöostase und Proliferation von Geweben.

CXCL1, auch C-X-C Motif Chemokine Ligand 1 genannt, wird durch Makrophagen, neutrophile Granulozyten, Mastzellen sowie durch versch. Tumorzelllinien produziert und sezerniert.  Das CXCL1-Gen liegt auf dem Chromosom 4 in einem Gen-Cluster, in der Nachbarschaft von Genen anderer CXC-Chemokine. CXCL1 bindet an den Chemokin-Rezeptor CXCR2. CXCL1 ist ein potenter Chemoattraktant für neutrophile Granuloyzten. Weiterhin ist CXCL1 ein mitogen wirksames  Chemokin. Es ist involviert in Angiogenese, der embryonalen Entwicklung des Rückenmarks, in inflammatorische Prozesse, in Wundheilung und Tumorgenese. 

 

Vorkommen

Inflammatorische Prozesse: Das Chemokin ist in der frühen Phase eines ischämischen Hirninfarktes aktiv..

Die CXCL1- CXCR2-Achse  scheint eine pathogenetische Rolle bei der Multiplen Sklerose  wie auch bei der entzündlichen Reaktion bei der Rheumatoiden Arthritis.  CXCL1 ist zusammen mit anderen CXC-Chemokinen (CXCL 2,6,8) bei der Rosacea papulopustulosa überexprimiert

Im Darmepithel kann die Expression der CXCL1-und CXCL2-Gene durch 5-Fluorouracil (5-FU) hochreguliert werden. Klinisch induziert 5-FU als  Chemotherapeutikum Diarrhoe. Curcumin ein orangegelber Naturfarbstoff, der aus Curcuma longa der Gelbwurzel gewonnen wird, kann die Expression beider Gene inhibieren durch Hemmung von NF-kappB. Progesterone and Calcitriol vermindern die Überexpression von CXCL1 and CXCL2 beim Ovarial- und Endometriumkarzinom.

CXCL1 und Tumorwachstum: CXCL1 wird beim Magenkarzinom vermehrt exprimiert und fördert Tumorwachstum durch Aktivierung des Wachstumsfaktors VEGF. Es ist an Pathogenese des Melanoms, des Blasenkarzinoms und des Ovarialkrzinoms beteiligt.  

Literatur
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  1. Burnier A et al. (2015) CXCL1 is elevated in the urine of bladder cancer patients. Springerplus 4:610.

  2. Chintakuntlawar AV et al. (2009) Chemokine CXCL1/KC and its receptor CXCR2 are responsible for neutrophil chemotaxis in adenoviral keratitis. J Interferon Cytokine Res 29:657-666. 
  3. De Filippo K et al.(2013) Mast cell and macrophage chemokines CXCL1/CXCL2 control the early stage ofneutrophil recruitment during tissue inflammation. Blood 121:4930-4937.

  4. Imaizumi T et al. (2015) Toll-like receptor 3 signaling contributes to the  expression of a neutrophil chemoattractant, CXCL1 in human mesangial cells. Clin  Exp Nephrol.19:761-770.

  5. Kavandi L et al. (2012) Progesterone and calcitriol attenuate inflammatory cytokines CXCL1 and CXCL2 in ovarian and endometrial cancer cells. J Cell Biochem113:3143-3152. 

  6. Mangahas CR et al. (205) Endothelin-1 induces CXCL1 and CXCL8 secretion in human melanoma cells. J Invest Dermatol. 2005 Aug;125(2):307-11. 
  7. Losy J et al. (2005) CXCL1 (GRO-alpha) chemokine in acute ischaemic stroke patients. Folia Neuropathol 43:97102. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16012911

  8. Sakai H et al. (2016) Curcumin Inhibits 5-Fluorouracil-induced Up-regulation of CXCL1 and CXCL2 of the  Colon Associated with Attenuation of Diarrhoea Development. Basic Clin Pharmacol Toxicol 119:540-547.

  9. Wei ZW et al.,(2015) CXCL1 promotes tumor growth through VEGF pathway activation and is  associated with inferior survival in gastric cancer. Cancer Lett 359:335-343. 

Verweisende Artikel (8)

Chemokine; Curcumin; CXCL2; CXCL3; CXCL5; CXCL6; CXCL7; Prostaglandin E2;
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