АДГЕЗИЯ КЛЕТОЧНАЯ
Клетки: образование тканей: роль адгезиии
Клеточная адгезия: краткое определение
Адгезия клеточная: функциональные единицы
Молекулы межклеточной адгезии и рецепторы: сравнение функционирования
Адгезионные взаимодествия: сопоставление
АДГЕЗИЯ КЛЕТОК И ИНВАЗИЯ ОПУХОЛЕВАЯ
Основные положения:
- Адгезивные контакты представляют собой семейство близких поверхностных доменов, которые связывают соседние клетки друг с другом.
- Адгезивные контакты содержат трансмембранные кадгериновые рецепторы .
- Наиболее полно изученный адгезионный контакт, называемый опоясывающим зональным контактом, или адгезивным пояском (zonula adherens), расположен в контактном комплексе, который образуется в некоторых тканях между соседними эпителиальными клетками.
- В опоясывающем зональном контакте адаптерные белки, которые называются катенинами , связывают кадгерины с актиновыми филаментами .
Адгезивные контакты представляют собой компоненты контактного комплекса, благодаря которому скрепляются между собой клетки эпителия и эндотелия . В электронном микроскопе адгезивные контакты выглядят в виде темных утолщенных полос, расположенных в примыкающих областях плазматической мембраны соседних клеток, связанных стержнеобразными структурами, простирающимися в межклеточное пространство. На рис. 19.50 представлен наиболее полно исследованный адгезивный контакт, называемый опоясывающим зональным контактом, или адгезивным пояском (zonula adherens). В комплексе, формирующемся между некоторыми эпителиальными клетками, он располагается непосредственно под плотным контактом ( рис. 19.43 ). (Исследователи, впервые обнаружившие этот контакт, назвали его "опоясывающей десмосомой" из-за внешнего сходства с большой десмосомой. Сейчас мы знаем, что этот контакт отличается от десмосомы , и поэтому старое название больше не используется.) Другие примеры адгезивных контактов включают контакт в синапсе между нейронами ЦНС ( рис. 19.51 ), контакт во вставочных дисках между клетками миокарда , и контакт между слоями миелиновой оболочки , окружающей периферические нервы .
Несмотря на свое местоположение, адгезивные контакты имеют два общих свойства. Во-первых, они содержат трансмембранные белки-рецепторы, которые называются кадгеринами . Эти белки связываются с одноименными белками, расположенными на соседних клетках ( рис. 19.51 ). (Подробнее о кадгеринах см. Межклеточная адгезия обеспечивается кальций-зависимыми кадгеринами .) Связывание рецепторов, расположенных на одной клетке, с такими же рецепторами другой называется гомофильным связыванием . Предполагается, что этот тип связывания играет важную роль в обеспечении клеточной организации ткани, способствуя возникновению специфического взаимодействия клеток между собой. Это можно проиллюстрировать, экспрессируя гены двух различных кадгериновых рецепторов в двух разных популяциях одних и тех же клеток, поместив эти популяции в одну чашку Петри ( рис. 19.52 ). Через несколько часов клетки самоорганизуются в группы, экспрессирующие тот или иной рецептор. Если к культуре добавить антитела, блокирующие сайты гомофильного связывания кадгеринов, то группы клеток не образуются.
Димеры кадгериновых рецепторов, участвующие в адгезивных контактах, содержат пять внеклеточных доменов, которые полностью обеспечивают гомофильное связывание. Как показано на рис. 19.53 , возможны три отдельных перекрывающихся положения этих доменов. Наиболее прочное связывание происходит, когда рецепторы перекрываются антипараллельно и полностью, в то время как их частичное перекрывание обеспечивает более слабые взаимодействия. При изменении числа кадгериновых рецепторов на поверхности клеток может меняться прочность их связывания с соседними клетками; этот процесс называется модуляцией связывания . Мы не располагаем данными в пользу того, что кадгерины претерпевают конформационные изменения, приводящие к изменению сродства и контролирующие прочность связывания адгезивных контактов. Такие конформационные изменения известны под названием модуляции сродства и характерны для интегриновых рецепторов . (Подробнее о модуляции связывания и сродства см. Интегриновые рецепторы участвуют в клеточных сигнальных процессах .)
Второе свойство адгезивных контактов связано с тем, что они оказываются достаточно сильными для того, чтобы изменять форму ткани и/или противостоять силам сдвига. Например, как схематически показано на рис. 19.50 , в связывании цитоплазматических хвостов кадгериновых рецепторов с пучками актина в опоясывающем зональном контакте участвуют якорные белки катенины . В свою очередь, актиновые филаменты этих пучков присоединены к миозинам , которые обеспечивают им возможность скользить по отношению друг к другу. Считается, что это приводит к сокращениям, меняющим форму апикального полюса эпителиальных клеток. Это может быть важно, например, при развитии нервной трубки , когда за счет инвагинации эпителиальных клеток закрывается ее желобок. (См. Межклеточная адгезия обеспечивается кальций-зависимыми кадгеринами .)
Наряду с адгезивными функциями, обусловленными присутствием кадгерина, адгезивные контакты также участвуют в специфических процессах неизвестной природы. На основании генетических экспериментов на плодовой мушке предполагается, что в формировании морфологически четких опоясывающих зональных контактов участвуют белки, отличные от кадгеринов и катенинов. Эти дополнительные белки могут также регулировать сборку цитоскелета на сайтах, расположенных на значительных расстояниях от самих адгезивных контактов. Например, они могут участвовать в формировании полярности эпителиальных клеток, и, таким образом, косвенно влиять на сборку других клеточных контактов, включая плотные. В настоящее время исследователи пытаются выяснить, каким образом это происходит.
Смотрите также:
