УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ

В плазматической мембране эукариотических клеток содержится огромное количество специализированных рецепторов, которые, взаимодействуя с лигандами, вызывают специальные клеточные ответы. Одни сенсоры связывают сигнальные молекулы - гормоны, нейромедиаторы, другие - питательные вещества и метаболиты, третьи - участвуют в клеточной адгезии. Этот класс включает сенсоры, нужные для узнавания клеточками друг дружку и для их адгезии УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ, также сенсоры, ответственные за связывание клеток с белками внеклеточного матрикса, такими как фибронектин либо коллаген.

Способность клеток к специфичному обоюдному узнаванию и адгезии принципиальна для эмбрионального развития. У взрослого человека адгезивные взаимодействия "клетка-клетка" и "клетка-матрикс" продолжают оставаться существенными для поддержания стабильности тканей. В бессчетном семействе рецепторов клеточной адгезии УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ более исследованы интегрины, селектины и кадгерины.

Интегрины - пространное суперсемейство гомологичных рецепторов клеточной поверхности для молекул межклеточного матрикса, таких как коллаген, фибронектин, ламинин и др. Являясь трансмембранными белками, они ведут взаимодействие как с внеклеточными молекулами, так и с внутриклеточными белками цитоскелета. Благодаря этому интегрины участвуют в передаче инфы из УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ внеклеточной среды в клеточку, определяя таким макаром направление её дифференцировки, форму, митотическую активность, способность к передвижения. Передача инфы может идти и в оборотном направлении - от внутриклеточных белков через сенсор во внеклеточный матрикс.

Рис. 5-25. Регуляция секреции инсулина. Увеличение концентрации глюкозы приводит к повышению соотношения АТФ/АДФ в В-клетке, закрытию УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ АТФ-зависимых калиевых каналов, деполяризации, раскрытию потенциалзависимых кальциевых каналов. Увеличение концентрации ионов калия и кальция в В-клетке инициирует слияние секреторных пузырьков (инсулинсодержащих гранул) с мембраной и выделение содержимого пузырьков (инсулина) из клеточки.

Идентифицировано приблизительно 20 различных членов семейства рецепторов в различных типах клеток. Примеры неких интегринов:

сенсоры для белков внеклеточного УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ мат-рикса. Они связываются с гликопротеиновыми компонентами внеклеточного матрик-са, а именно с фибронектином, ламинином и витронектином (см. раздел 15);

интегрины тромбоцитов (IIb и IIIa) участвуют в агрегации тромбоцитов, происходящей при свёртывании крови;

лейкоцитарные белки адгезии. Для того чтоб мигрировать к месту инфекции и воспаления, лейкоциты должны вступить во взаимодействие с эндотелиальными УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ клеточками сосудов. Это взаимодействие может опосредовать связывание Т-лимфоцитов с фибробластами при воспалении.

Интегрины - гетеродимеры, а любая субъединица (α, β) содержит один трансмембранный домен (рис. 5-26).

Личные интегрины строго специфичны. Центр связывания интегринов образован внеклеточными доменами α- и β-субъединиц. Интегрины выяснят и связываются с белками, содержащими определённую аминокислотную последовательность -Арг-Гли-Асп УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ-, присутствующую в ряде матриксных белков (фибронектин, фибриноген, ламинин, коллаген I типа и другие). Эффект связывания усиливается в присутствии ионов Са2+ nMg2+.

Кадгерины и селектины - семейства трансмембранных Са2+-зависимых гликопротеинов, участвующих в межклеточной адгезии. Три вероятных метода роли рецепторов этого типа в межклеточной адгезии представлены на рис. 5-27.

Рис УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ. 5-26. Сенсор фибронектина. Сенсор фибронектина принадлежит к семейству интегринов. Любая субъединица имеет единственный трансмембранный домен, маленький цитоплазматический и протяжённый N-внеклеточный домены. Обе субъединицы (α, β) интегрина гликозилированы и удерживаются совместно нековалентными связями, α-Субъединица синтезируется в виде одной полипептидной цепи, потом расщепляемой на малую трансмембранную цепь и огромную внеклеточную цепь, соединённые дисульфидными мостиками УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ. β-Субъединица содержит 4 повтора из 40 аминокислотных остатков каждый. α-Субъединицы богаты цистеином и содержат огромное количество внутрицепочечных дисульфидных связей (на рисунке не показаны). Связываясь с фибронектином снаружи и с цитоскелетом снутри клеточки, интегрин действует как трансмембранный линкер.

Кадгерины различных тканей очень идентичны, гомологичные аминокислотные последовательности составляют 50-60%. Каждый сенсор имеет один трансмембранный домен УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ. В отсутствие Са2+ конформация кадгеринов изменяется, и они становятся доступными для протеолитических ферментов, которые их расщепляют. Более много охарактеризованы 3 группы кадгериновых рецепторов:

Е-кадгерин находится на поверхности многих клеток эпителиальных и эмбриональных тканей;

Рис. 5-27. Методы взаимодействия меж молекулами клеточной поверхности в процессе межклеточной адгезии. А - сенсоры одной клеточки УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ могут связываться с такими же сенсорами примыкающих клеток (гомофильное связывание); Б - сенсоры одной клеточки могут связываться с сенсорами другого типа примыкающих клеток (гетерофильное связывание); В - сенсоры клеточной поверхности примыкающих клеток могут связываться вместе при помощи поливалентных линкер-ных молекул.

N-кадгерин локализован на поверхности нервных клеток, клеток сердца и хрусталика УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ;

Р-кадгерин размещен на клеточках плаценты и эпидермиса.

Кадгерины играют важную роль при исходной межклеточной адгезии, на стадиях морфо-и органогенеза. Они обеспечивают структурную целостность и полярность тканей, в особенности эпителиального монослоя.

В семействе селектиновых рецепторов более отлично исследованы три белка: L-селектин,

Рис. 5-28. Структура селектинов.

Р-селектин и Е УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ-селектин. Внеклеточная часть селектинов состоит из 3доменов: 1-ый домен представлен 2-9 блоками циклических аминокислотных остатков (комплементрегуля-торный белок), 2-ой - домен эпидермального фактора роста (ЭФР), 3-ий - N-концевой лектиновый домен (рис. 5-28). Селектины L, Р, Е различаются количеством блоков в ком-плементрегуляторном белке. Лектины - семейство белков, специфично взаимодействующих с УЧАСТИЕ МЕМБРАН В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ определёнными последовательностями углеводных остатков в составе гликопротеинов, протеогликанов и гликолипидов внеклеточного матрикса.

Углеводные структуры - поливалентные линкерные молекулы, которые могут быть суль-фатированы, фукозилированы и сиализирова-ны, т.е. могут содержать остатки серной кислоты, фукозы и сиаловой кислоты. Связывание лигандов с сенсорами происходит в области N-концевого лектинового домена.


uchastie-shkoli-v-kulturno-prosvetitelskih-meropriyatiyah-perspektivnij-plan-meropriyatij-na-20122013-uchebnij-god-vvedenie.html
uchastie-soedinennih-shtatov-v-vojne-19171918-godi.html
uchastie-specialista-psihologa-psihologicheskaya-konsultaciya.html