Plik integryny stanowią dużą grupę lub rodzinę białek powierzchniowych komórek, najwyraźniej unikalnych dla królestwa zwierząt. Są głównym zasobem komórek umożliwiającym utrzymanie interakcji (w postaci adhezji) z innymi komórkami i macierzą komórkową.
Jego struktura składa się z dwóch podjednostek zwanych alfa i beta. Wiadomo, że u ssaków występuje od 16 do 18 jednostek alfa i od 3 do 8 beta, które będą działać w zależności od ich kombinacji, a także od stanu fizjologicznego komórki lub określonej tkanki.
Istnieje kilka białek, które mają funkcje adhezyjne. Jednak grupa integryn jest tą, która jest najbardziej rozproszona i oddziałuje ze wszystkimi kluczowymi białkami macierzy komórkowej. Integryny uczestniczą w fagocytozie, migracji komórek i gojeniu się ran, a nawet są wysoce badane pod kątem ich udziału w przerzutach.
Indeks artykułów
Są to białka charakteryzujące się mechanicznym łączeniem cytoszkieletu komórkowego jednej komórki z drugą i / lub z macierzą zewnątrzkomórkową (w interakcji komórka-komórka i / lub komórka-macierz). Biochemicznie wykrywają, czy nastąpiła adhezja, i przekazują sygnały komórkowe łączące środowisko zewnątrzkomórkowe ze środowiskiem wewnątrzkomórkowym, w obu kierunkach..
Działają lub działają z innymi receptorami, takimi jak immunoglobuliny, kadheryna, selektyny i syndekandy. Jeśli chodzi o ligandy integryn, są to między innymi fibronektyna, fibrynogen, kolagen i witronektyna..
Ich wiązanie z ligandami jest spowodowane przez zewnątrzkomórkowe dwuwartościowe kationy, takie jak wapń lub magnez. Użycie jednej lub drugiej zależy od konkretnej integryny.
Integriny mają wydłużony kształt zakończony kulistą główką, która zgodnie z obserwacjami mikroskopii elektronowej wystaje ponad 20 nanometrów z dwuwarstwy lipidowej.
Integryny są heterodimerami, to znaczy są cząsteczkami składającymi się zawsze z dwóch białek. Oba białka są uważane za podjednostki lub protomery i są zróżnicowane jako podjednostki alfa i podjednostki beta. Obie podjednostki są połączone niekowalencyjnie. Mają masę cząsteczkową od 90 do 160 kDa.
Liczba podjednostek alfa i beta różni się w zależności od różnych grup organizmów w królestwie zwierząt. U owadów, takich jak muszka owocowa (Drosophyla), na przykład występuje 5 podjednostek alfa i 2 podjednostki beta, podczas gdy u nicieni z rodzaju Caenorhabditis są 2 alfa i beta.
Naukowcy sugerują, że u ssaków istnieje stała liczba podjednostek i ich kombinacji; jednak w literaturze nie ma zgody co do tej liczby. Na przykład niektórzy wspominają, że istnieje 18 podjednostek alfa, 8 kombinacji beta i 24, podczas gdy inni mówią o 16 alfa i 8 beta dla 22 kombinacji.
Każda podjednostka ma następującą strukturę.
Podjednostka alfa ma strukturę z domeną β-helisy składającą się z siedmiu warstw lub warstw tworzących głowę, domenę w udzie, dwie domeny łydki, pojedynczą domenę transbłonową, a także krótki cytoplazmatyczny ogon, który nie wykazuje aktywności enzymatycznej lub wiązanie aktyny.
Przedstawia łańcuchy z około 1000 do 1200 pozostałości. Może wiązać dwuwartościowe kationy.
U ssaków, gdzie integryny były badane najczęściej, podjednostki alfa można pogrupować według tego, czy zawierają wstawioną domenę (alfa I)..
Domena wstawiona alfa I składa się z regionu 200 aminokwasów. Obecność tej domeny w integrynach wskazuje, że są one receptorami dla kolagenu i leukocytów..
Integryny alfa, które nie mają domeny zintegrowanej, są podzielone na 4 podrodziny, które zobaczymy poniżej.
Receptory glikoprotein, zwane również lamininami, są niezbędne do integracji tkanek mięśni, nerek i skóry.
Ta podrodzina jest receptorem kwasu arginyloglicyloasparaginowego, znanego również jako RGD lub Arg-Gly-Asp..
Tę podrodzinę zaobserwowano u bezkręgowców, zwłaszcza u owadów. Chociaż niewiele o nim wiadomo, istnieją badania oceniające jego istotną rolę w funkcjonalnej aktywności genu integryny leukocytów CD11d u ludzi..
Ta podrodzina jest znana jako grupa alfa 4 / alfa 9 i obejmuje podjednostki o tych samych nazwach..
Wymienione podjednostki są zdolne do parowania z podjednostkami beta 1 i beta 7. Mają również wspólne ligandy bardzo podobne do podjednostek alfa, które zawierają wstawioną domenę alfa I, takie jak cząsteczki adhezyjne komórek naczyniowych, ligandy rozpuszczalne we krwi, fibrynogen i inne. patogeny.
Strukturalnie podjednostka beta składa się z głowy, sekcji zwanej łodygą / nogą, domeny transbłonowej i cytoplazmatycznego ogona. Głowa składa się z domeny beta I, która wstawia się do domeny hybrydowej, która wiąże się z domeną pleksyna-semafor-integryna, znaną również jako PSI..
Sekcja łodygi / nogi zawiera cztery moduły równe lub bardzo podobne do bogatego w cysteinę integrynowego czynnika wzrostu naskórka oraz, jak już wspomniano, cytoplazmatyczny ogon. Ten cytoplazmatyczny ogon, podobnie jak w podjednostce alfa, nie ma aktywności enzymatycznej ani wiązania aktyny..
Mają łańcuchy z liczbą reszt w zakresie od 760 do 790 i mogą wiązać, podobnie jak podjednostki alfa, dwuwartościowe kationy.
Integriny pełnią wiele funkcji, jednak głównie znane są one z tych, które zobaczymy poniżej.
Połączenie, które istnieje między komórką a macierzą zewnątrzkomórkową dzięki integrynom sprzyja odporności komórki na nacisk mechaniczny, zapobiegając jej wyrwaniu z macierzy.
Kilka badań sugeruje, że sprzężenie z macierzą komórkową jest podstawowym warunkiem rozwoju wielokomórkowych organizmów eukariotycznych..
Migracja komórek to proces, w którym integryny interweniują poprzez wiązanie lub sprzęganie z różnymi substratami. Dzięki temu interweniują w odpowiedź immunologiczną i gojenie się ran.
Integriny uczestniczą w procesie przekazywania sygnału. Oznacza to, że interweniują w odbiór informacji z płynu pozakomórkowego, kodują je, a następnie w odpowiedzi zaczyna się zmiana cząsteczek wewnątrzkomórkowych..
Ta transdukcja sygnału bierze udział w wielu procesach fizjologicznych, takich jak między innymi programowane niszczenie komórek, różnicowanie komórek, mejoza i mitoza (podział komórek) oraz wzrost komórek..
Kilka badań pokazuje, że integryny odgrywają ważną rolę w rozwoju nowotworów, zwłaszcza w przerzutach i angiogenezie. Przykładem tego są między innymi integryny αVβ3 i α1β1..
Te integryny są związane ze wzrostem raka, zwiększoną opornością terapeutyczną i nowotworami krwiotwórczymi.
Skuteczna adhezja między komórkami w celu wytworzenia tkanek była bez wątpienia kluczową cechą, która musiała być obecna w ewolucyjnym rozwoju organizmów wielokomórkowych..
Pojawienie się rodziny integryn zostało przypisane pojawieniu się metazoansów około 600 milionów lat temu..
Grupa zwierząt o cechach histologicznych przodków to porowate, powszechnie nazywane gąbkami morskimi. U tych zwierząt adhezja komórek zachodzi przez zewnątrzkomórkową macierz proteoglikanową. Receptory, które wiążą się z tą macierzą, posiadają typowy motyw wiążący integryny.
W rzeczywistości w tej grupie zwierząt zidentyfikowano geny związane z określonymi podjednostkami niektórych integryn..
W toku ewolucji przodek metazoansów nabył integrynę i wiążącą ją domenę, która z biegiem czasu została zachowana w tej ogromnej grupie zwierząt..
Strukturalnie widzimy maksymalną złożoność integryn w grupie kręgowców. Istnieją różne integryny, które nie występują u bezkręgowców, z nowymi domenami. Rzeczywiście, zidentyfikowano ponad 24 różne funkcjonalne integryny u ludzi - podczas gdy u muszek owocówek muszka owocowa jest tylko 5.
Jeszcze bez komentarzy