Celleadhesjonsproteiner

Celleadhesjon er en selektiv prosess, slik at celler bare holder seg til andre celler av bestemte typer. Denne selektiviteten ble først demonstrert i klassiske studier av embryoutvikling, som viste at celler fra ett vev (f.eks. lever) spesifikt holder seg til celler av samme vev i stedet for til celler av et annet vev (f. eks. hjerne). Slike selektive celle-celleadhesjon er mediert av transmembrane proteiner kalt celleadhesjonsmolekyler, som kan deles inn i fire hovedgrupper: selectins, integrins, immunoglobulin (Ig) superfamilien (så kalt fordi de inneholder strukturelle domener som ligner på immunoglobuliner) og cadherins (Tabell 12.3). Celleadhesjon mediert av selectins, integrins og cadherins krever Ca2+ Eller Mg2+, så mange klebende interaksjoner mellom celler Er Ca2+ – eller Mg2+-avhengige.

selectinene medierer forbigående interaksjoner mellom leukocytter og endotelceller eller blodplater. Det er tre medlemmer av selektinfamilien: L-selektin, som uttrykkes på leukocytter; E-selektin, som uttrykkes på endotelceller; Og P-selektin, som uttrykkes på blodplater. Som diskutert tidligere i dette kapitlet, gjenkjenner selectins celleoverflate karbohydrater (Se Figur 12.14). En av deres kritiske roller er å initiere samspillet mellom leukocytter og endotelceller under migrering av leukocytter fra sirkulasjonen til steder av vevbetennelse (Figur 12.62). Selectins medierer den første adhesjonen av leukocytter til endotelceller. Dette følges av dannelsen av mer stabile adhesjoner, hvor integriner på overflaten av leukocytter binder seg til intercellulære adhesjonsmolekyler (Icamer), som er medlemmer av ig-superfamilien uttrykt på overflaten av endotelceller. De fastfestede leukocyttene kan da trenge inn i veggene i kapillærene og komme inn i det underliggende vevet ved å migrere mellom endotelceller.

bindingen Av Icamer til integriner er et eksempel på en heterofil interaksjon, hvor et adhesjonsmolekyl på overflaten av en celle (f. eks. EN ICAM) gjenkjenner et annet molekyl på overflaten av en annen celle (f.eks. et integrin). Andre medlemmer av ig-superfamilien formidler homofile interaksjoner, hvor et adhesjonsmolekyl på overflaten av en celle binder seg til det samme molekylet på overflaten av en annen celle. Slike homofile bindinger fører til selektiv adhesjon mellom celler av samme type. For eksempel er nervecelleadhesjonsmolekyler (N-Kameraer) medlemmer av ig-superfamilien uttrykt på nerveceller, og homofil binding Mellom N-Kameraer bidrar til dannelsen av selektive foreninger mellom nerveceller under utvikling. Det er mer enn 100 medlemmer av ig superfamilien, som formidler en rekke celle-celle interaksjoner.

den fjerde gruppen av celleadhesjonsmolekyler, kadherinene, viser også homofile bindingsspesifikasjoner. De er ikke bare involvert i selektiv adhesjon mellom embryonale celler, men er også primært ansvarlige for dannelsen av stabile veikryss mellom celler i vev. For eksempel er E-cadherin uttrykt på epitelceller, så homofile interaksjoner Mellom E-cadheriner fører til selektiv adhesjon av epitelceller til hverandre. Det er bemerkelsesverdig at tap Av e-cadherin kan føre til utvikling av kreft som oppstår fra epitelceller, som illustrerer betydningen av celle-celle-interaksjoner i å kontrollere celleadferd. Ulike medlemmer av cadherin-familien, Som N-cadherin (neural cadherin) og P-cadherin (placental cadherin), formidler selektiv adhesjon av andre celletyper.rundt tjue forskjellige klassiske cadheriner, Som E-cadherin, har blitt identifisert. I tillegg uttrykkes en distinkt underfamilie av cadheriner, kalt protocadheriner, i sentralnervesystemet hvor de ser ut til å spille en rolle i adhesjon mellom nevroner ved synapser. Intriguingly synes forskjellige nevroner å uttrykke forskjellige protokadheriner, noe som tyder på at protokadheriner kan spille en rolle i etableringen av spesifikke forbindelser mellom nevroner. Omtrent 50 humane protocadherin-gener har blitt identifisert og vist seg å være organisert i tre genklynger. Hver klynge inneholder flere eksoner som koder For De n-terminale ekstracellulære og transmembrane protocadherin-domenene, men bare et enkelt sett med tre eksoner som koder For Det C-terminale cytoplasmatiske domenet (Figur 12.63). Protocadherin – genklyngene ser således ut til å bestå av en variabel region, som koder for flere ekstracellulære og transmembrane domener, knyttet til en konstant region som koder for et enkelt cytoplasmatisk domene. Denne organiseringen av protocadherin-gener ligner påfallende immunoglobulin-og t-cellereseptor-gener (Se Figur 5.42 og 5.43), hvor flere variable regioneksoner er koblet til en enkelt konstant regionekson. I immunoglobulin-og t-cellereseptor-gener oppstår dette som et resultat AV DNA-omarrangementer som genererer mangfold i immunsystemet. Det gjenstår å avgjøre om de variable og konstante områdene av protokadheriner er sammenføyet PÅ DNA-eller RNA-nivået (for eksempel ved alternativ spleising) og i hvilken grad omarrangementer av protokadheringener kan bidra til etablering av spesifikke synaptiske forbindelser i hjernen.

i motsetning til de stabile celle-matrisekryssene som er omtalt i det foregående avsnittet, er celle-celle-interaksjonene mediert av selectins, integrins og medlemmer av Ig-superfamilien forbigående adhesjoner der cytoskeletonene i tilstøtende celler ikke er koblet til hverandre. Stabile adhesjonskryss som involverer cytoskeletonene i tilstøtende celler, medieres i stedet av kadheriner. Som omtalt I Kapittel 11, disse celle-celle veikryss er av to typer: adherens veikryss og desmosomer, der kadheriner eller relaterte proteiner (desmogleins og desmocollins) er knyttet til actin bunter og mellomliggende filamenter, henholdsvis (Figur 12.64). Kadherins rolle i å knytte cytoskeletonene til tilstøtende celler er således analog med integrins rolle i å danne stabile veikryss mellom celler og den ekstracellulære matrisen.