Charakteristiky, štruktúra a funkcie integrínov

Ten Integrins Sú veľkou skupinou alebo rodinou proteínov bunkového povrchu, zjavne exkluzívne pre živočíšne kráľovstvo. Sú hlavným zdrojom buniek na udržanie interakcie (vo forme adhézie) s inými bunkami a s bunkovou matricou.

Jeho štruktúra sa skladá z dvoch podjednotiek nazývaných Alfa a beta. U cicavcov je známe, že existuje 16-18 alfa jednotiek a 3-8 beta, ktoré budú pôsobiť v závislosti od ich kombinácie, a tiež fyziologickým stavom špecifickej bunky alebo tkaniva.

Kreslenie molekulárnej štruktúry proteínu ITGB3 (integrina beta 3). Prevzaté a upravené z: EMW [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)].

Existuje niekoľko proteínov, ktoré majú adhezívne funkcie. Skupina integrínov je však tá, ktorá je najviac distribuovaná a interaguje so všetkými kľúčovými proteínmi bunkovej matrice. Integríny sa podieľajú na fagocytóze, migrácii buniek a hojení rán a sú dokonca veľmi študované na ich účasť na metastázovaní.

[TOC]

Charakteristika

Sú to proteíny, ktoré sa vyznačujú mechanicky zjednocujúcim bunkový cytoesquelet. Biochemicky zisťujte, či sa uskutočnil alebo nie.

Pracujú alebo pracujú s inými receptormi, ako sú imunoglobilíny, kadherín, selektín a syndecandos. Pokiaľ ide o ligandy integrínov, sú medzi ostatnými vytvorené fibronektínom, fibrinogénom, kolagénom a vitronektínom.

Ich spojenie ich ligandov je spôsobené extracelulárnymi dvojmocnými katiónmi, ako je vápnik alebo horčík. Použitie jedného alebo druhého bude závisieť od konkrétneho integrínu.

Integríny majú predĺžený tvar končiace v hlave v tvare zemegule, ktorá sa podľa elektronických pozorovaní mikroskopie predpokladá viac ako 20 nanometrov lipidovej dvojvrstvy.

Štruktúra

Integríny sú proteíny, ktoré umožňujú komunikáciu medzi bunkami.
Zdroj: Berkshire Community College Bioscience Image Library [CC0]

Integríny sú heterodiméry, to znamená, že sú to molekuly vždy tvorené z dvoch proteínov. Oba proteíny sa považujú za podjednotky alebo protoméry a sú diferencované ako alfa podjednotka a beta podjednotka. Obidve podjednotky sú zjednotené nekovalentným spôsobom. Majú molekulovú hmotu medzi 90 a 160 kDa.

Počet podjednotiek alfa a beta sa líši medzi rôznymi skupinami organizmov v živočíšnej ríši. U hmyzu, ako je ovocná muška (Drosophyla) Napríklad existuje 5 alfa a 2 beta podjednotiek, zatiaľ čo v rodových nematódach Falhabditída Existuje 2 Alfas a beta beta.

Môže vám slúžiť: podocyty: Charakteristiky, histológia a funkcie

U cicavcov vedci naznačujú, že ich existuje pevný počet podjednotiek a kombinácií; V bibliografii však neexistuje konsenzus o tomto čísle. Niektorí napríklad uvádzajú, že existuje 18 alfa podjednotiek, 8 beta a 24 kombinácií, zatiaľ čo iné hovoria o 16 alfa a 8 beta beta pre 22 kombinácií.

Každá podjednotka predstavuje nasledujúcu štruktúru.

Alfa podjedunidad

Alfa podjednotka predstavuje štruktúru s doménou siedmich listov alebo listov, ktoré tvoria hlavu, doménu v stehne, dve domény teľa, jediná transmembránová doména a tiež krátky cytoplazmatický chvost, ktorý nepredstavuje enzymatickú aktivitu alebo aktínu zväzok.

Súčasné reťazce s asi 1 000 až 1200 odpadom. Sa môže pripojiť k bivalentným katiónom.

U cicavcov, ktoré sú najčastejšie študované integríny, môže byť alfa podjednotka zoskupená, pretože obsahuje alebo nie je vložená doména (alfa I).

S doménou vloženou alfa i

Doména vložená alfa i pozostáva z oblasti 200 aminokyselín. Prítomnosť tejto domény v integrínoch naznačuje, že ide o kolagénové a leukocytové receptory.

Žiadna doména vložená

Alpha integríny, ktoré nepredstavujú integrovanú doménu, sú klasifikované do 4 podfamilov, ktoré uvidíme nižšie.

Ps1

Receptory gluproteínu, tiež nazývané laminíny, sú nevyhnutné na integráciu svalových tkanív, obličiek a kože.

Ps2

Táto podrodina je prijímač kyseliny arginylglycilkátovej, známy tiež ako RGD alebo Arg-Gly-ASP.

Ps3

Táto podrodina bola pozorovaná u bezstavovcov, najmä u hmyzu. Aj keď je o tom známe málo, existujú štúdie, ktoré hodnotia ich základnú úlohu vo funkčnej aktivite integrínu leukocytov CD11D, u ľudí.

Ps4

Táto podrodina je známa ako skupina Alfa 4 / Alfa 9 a obsahuje podjednotky s rovnakými menami.

Tieto podjednotky sú schopné zodpovedať podjednotkám beta 1 a beta 7. Tiež zdieľajú ligandy veľmi podobné alfa podjednotkám, ktoré predstavujú doménu vloženú alfa i, ako sú molekuly adhézie vaskulárnych buniek, rozpustné krvné ligandy, fibrinogén a ďalšie, vrátane dokonca aj patogénov.

Môže vám slúžiť: lymfaopoyéza: Charakteristiky, štádiá, regulácia

Beta podjednotka

Štrukturálne beta podjednotka pozostáva z hlavy, sekcie nazývanej kmeň / noha, transmembránová doména a cytoplazmatický chvost. Hlava sa skladá z domény beta I, ktorá sa vkladá do hybridnej domény, ktorá sa viaže na doménu plexínu-mílifufinálu, známa tiež ako PSI, tiež známa ako PSI.

Sekcia stonky / nôh obsahuje štyri moduly rovnaké alebo veľmi podobné epidermálnym rastovým faktorom integrínu bohatého na cysteín a, ako už bolo spomenuté, cytoplazmatický chvost. Tento cytoplazmatický chvost, rovnako ako v prípade alfa podjednotky, nemá enzymatickú aktivitu ani Actinovu úniu.

Majú reťazce s množstvom odpadu v rozmedzí od 760 do 790 a môžu sa spojiť, rovnako ako alfa podjednotky, bivalentné katióny.

Signalizácia integrínu v epitelových bunkách. Vzaté a upravené z K.Murphy vo Wikipédii v angličtine [doména verejnej domény].

Funkcia

Integrinas má viac funkcií, pre ktoré sú však známe, že sú to tie, ktoré uvidíme nižšie.

Spojenie alebo spojenie bunky s extracelulárnou matricou

Spojenie medzi bunkou a extracelulárnou matricou vďaka integrínu uprednostňuje rezistenciu bunky na mechanický ťah, čím sa im bráni odtrhnutiu z matrice.

Niekoľko štúdií naznačuje, že spojenie s bunkovou matricou je základnou požiadavkou na vývoj mnohobunkových eukaryotov.

Migrácia buniek je proces, v ktorom integríny zasahujú prostredníctvom únie alebo spojenie s rôznymi substrátmi. Vďaka tomu sú zapojení do imunitnej reakcie a hojenia rany.

Prenos signálu z extracelulárnej matrice do bunky

Integrinas sa zúčastňujú procesu prenosu signálu. To znamená, že zasahujú do prijímania informácií z extracelulárnej tekutiny, kodifikujú ju a potom sa začína zmena intracelulárnych molekúl, ako odpoveď.

Táto transdukcia signálu zasahuje do veľkého počtu fyziologických procesov, ako je napríklad naprogramovaná deštrukcia buniek, diferenciácia buniek, meióza a myitóza (delenie buniek) a rast buniek.

Integríny a rakovina

Niekoľko štúdií ukazuje, že integríny zohrávajú dôležitú úlohu pri vývoji nádorov, najmä pri metastázovaní a angiogenéze. Príkladom sú medzi ostatnými integríny avp3 a a1p1.

Môže vám slúžiť: živočíšna bunka

Tieto integríny súviseli s rakovým rastom so zvýšením terapeutickej rezistencie a hematopoetickými novotvarmi.

Evolučná perspektíva

Účinná adhézia medzi bunkami na vytvorenie tkanív bola bezpochyby rozhodujúcou charakteristikou, ktorá mala byť prítomná v evolučnej budúcnosti mnohobunkových organizmov.

Vznik rodiny integrínov bol sledovaný až do výskytu Metazoos asi pred 600 miliónmi rokov.

Skupina zvierat s predchádzajúcimi histologickými charakteristikami sú porifery, bežne nazývané morské huby. U týchto zvierat dochádza k adhézii buniek extracelulárnou proteoglykánskou matricou. Receptory, ktoré sa viažu na túto matricu, majú typický motív únie integríny.

V skutočnosti v tejto skupine zvierat boli identifikované gény súvisiace so špecifickými podjednotkami niektorých integrínov.

V priebehu evolúcie získal predok metazoos integrin a majstrovstvo únie, ktorý sa v tejto obrovskej skupine zvierat zachoval časom.

Štruktúrne je maximálna zložitosť integrínov viditeľná v skupine stavovcov. Existujú rôzne integríny, ktoré nie sú prítomné na bezstavovci, s novými doménami. V skutočnosti bolo u človeka identifikovaných viac ako 24 rôznych funkčných integrínov - zatiaľ čo v ovocnej muške Drosophila Melanogaster Je ich iba 5.

Odkazy

1. Integrin. Klinika University of Navarra. Získané z Cun.je.
2. Prístup. Histológia rastlín a zvierat Atlas. Zotavené z Mmegias.webové stránky.Uvigo.je.
3. B. Alberts, a. Johnson, J. Lewis a kol. (2002). Biológia molekulárnej bunky. 4. vydanie. New York: Garland Science. Integrins. NCBI sa zotavila.NLM.NIH.Vláda.
4. R.L. Anderson, T.W. Owens & J. Matthew (2014). Štrukturálne a mechanické funkcie integrínov. Biofyzikálne recenzie.
5. Integrin. Získaný z.Wikipedia.orgán.
6. Čo je integrin? Mbinfo. Obnovené z mechanobia.Info.
7. Siež. Mac Fhearraight & D. Breh. Úloha integrínov v bunkovej signalizácii. Zdroj z Abcam.com.
8. Do.Siež. Berghoff, alebo. Rajky, f. Winkler, r. Bartsch, J. Furtner, J.Do Hainfellner, s.L. Goodman, m. Weller, J. Schittenhelm, m. Preusser (2013). Vzory invázie v mozgových cieľoch solídnych rakovín. Neuro -onkológia.