Mikä on solun ja solun tarttuvuus?

Shelley Farrar Stoakes, M.Sc., B. Sc. arvostellut tohtori Tomislav Meštrović, MD, Ph. D.

Cell-cell adheesio edustaa mekanismia, jonka takana solut ovat vuorovaikutuksessa keskenään, perustuen molekyyli reaktioita pinnalla molempien solujen. Se on keskeinen osa monisoluisten rakenteellista ylläpitoa ja siten monisoluisten eliöiden perusta.

solun ja solun välistä adheesiota säätelevät solun adheesiomolekyylit, jotka tunnistavat eri ligandeja soluliitoksissa. Eukaryooteilla, prokaryooteilla ja viruksilla on erilaisia soluliimamolekyylejä. Nisäkässoluilla on neljä solun adheesiomolekyylin pääluokkaa:

1. Kadheriinit (kalsiumista riippuvaiset glykoproteiinit)
2. Integriinit (transmembraanireseptoriproteiinit, jotka eivät ole riippuvaisia kalsiumista)
3. Immunoglobiinin superperheen jäsenet (molekyylit, jotka osallistuvat solujen adheesioon immunoglobiinidomeenin kanssa, jotka eivät ole riippuvaisia kalsiumista)
4. Selektiinit (yksiketjuiset glykoproteiinit, jotka ovat riippuvaisia kalsiumista))

Ankkurointiliitokset ovat tietyntyyppisiä soluliitoksia, joissa solut kiinnittyvät toisiinsa tai solunulkoiseen matriisiin. Ne tarjoavat kudosmuodostukseen tarvittavan rakenteellisen koheesion. Ankkurointiliitoksia on kolmenlaisia: desmosomit ovat eräänlainen ankkurointiliitos, joka yhdistää solut toisiinsa cadheriinien kautta, hemidesmosomit yhdistävät solut solunulkoiseen matriisiin integriinien kautta, kun taas adhereeniliitokset muodostavat solu-solu-ja solumatriisiliitoksia sekä cadheriinien että integriinien kautta.

kadheriinien merkitys solujen ja solujen adheesiolle

kalsiumriippuvaiset solujen adheesiomolekyylit kadheriinit ovat yleensä 700-750 aminohapon pituisia. Niitä hyödynnetään sekä desmosomeissa että adhereeniliitoksissa muodostaen proteiinikomplekseja solun ja solun kiinnittymistä varten. Desmosomikomplekseissa kunkin solun kadheriinien välille muodostuu homofiilisen sitoutumisen kautta silta.

tämä erityinen proteiinikompleksi tarjoaa vahvan adheesion, joka on hyödyllinen mekaanisen lujuuden antamisessa; siksi desmosomikomplekseja on runsaasti sydämen ja orvaskeden kudoksessa, johon kohdistuu usein mekaanista rasitusta.

adheriinien liitoksissa kadheriinit vuorovaikuttavat aktiinifilamenttien kanssa kateniineiksi kutsuttujen ankkuriproteiinien välityksellä. Tämän tyyppinen solukiinnitys on yleistä epiteeli-ja endoteelikudoksissa.

kalsiumilla on keskeinen rooli cadherinin toiminnallisessa aktiivisuudessa, koska se ylläpitää sitoutumiseen tarvittavaa jäykkää rakennetta. Lyhyesti sanottuna kalsiumionit tuottavat joustamattoman rakenteen sijoittumalla kunkin kadheriiniparin väliin, kun taas rakenteen jäykkyys korreloi positiivisesti käytettävissä olevien kalsiumionien määrän kanssa.

Solutunnistus ja solutunnistus

Solutunnistus on tärkeä osa solun ja solun välisen adheesion taustalla olevaa mekanismia. Varhainen tutkimus totesi affiniteetti löytyy solujen adheesiomolekyylien kautta havainto, että solut samasta kudoksesta mieluiten kiinni toisiinsa. Kahdesta erillisestä elimestä irronneet solut voivat sekoittuessaan muodostaa pelletin, joka vähitellen erkanee ajan myötä samasta elimestä johdetuiksi soluiksi.

selkärankaisia kadheriineja on yli sata erilaista ja koe on toistettu cadherinin tyypin kautta lajitelluilla sekasoluilla. Nämä liimaominaisuudet mahdollistavat vakaan kudosarkkitehtuurin, vaikka uudemmissa määrityksissä on havaittu heterotyyppinen sitoutumisaffiniteetti. Kineettisen spesifisyyden uskotaan mahdollistavan sen, että solujen adheesiomolekyylit tunnistavat toisensa laajemman termodynaamisen spesifisyyden sijaan.

Selektiinit ja solun ja solun välinen adheesiomolekyylit

Selektiinit ovat toinen kalsiumriippuvaisten solujen adheesiomolekyylien tyyppi, joka mahdollistaa solujen ja solujen väliset vuorovaikutukset verenkierrossa. Erilaisia selektiiniä käytetään valkosoluihin, verihiutaleisiin ja endoteelisoluihin.

verenkierrossa olevat solukiinnikkeet muodostuvat selektiinin sitoutuessa viereisessä solussa tiettyyn oligosakkaridiin. Valkosolujen sitoutuminen verisuonia vuoraaviin endoteelisoluihin on erityisen tärkeää, jotta solut voivat kulkeutua verenkierrosta kudoksiin.

tätä valkosolujen ja endoteelisolujen välistä solujen ja solujen välistä vuorovaikutusta vahvistavat integriinit, toinen solujen adheesiomolekyyli. Selektiinien ja integriinien yhdistelmällä saadaan aikaan heikko tarttuvuus, joka mahdollistaa valkosolujen rullaamisen verisuonen pintaa pitkin. Kahden solun adheesiomolekyylit voivat kuitenkin tarvittaessa myös sitoa verisolun voimakkaasti endoteelisolun pintaan poistuakseen sieltä endoteelisolujen välisen verisuonen kautta.

lisätietoja

• kaikki solubiologian sisältö
• mitä on Solubiologia?
• miten keinotekoisia soluja tuotetaan?
• mitä on neurobiologia?
• mitä kantasolut ovat?

kirjoittanut

Shelley Farrar Stoakes

Shelley on suorittanut maisterintutkinnon ihmisen evoluutiosta Liverpoolin yliopistossa ja työstää parhaillaan tohtorintutkintoaan tutkien vertailevaa kädellisten ja ihmisen luuston anatomiaa. Hän suhtautuu intohimoisesti tiedeviestintään keskittyen erityisesti uusimpien tiedeuutisten ja löytöjen raportointiin laajalle yleisölle. Tutkimus-ja tiedekirjoittamisen lisäksi Shelley nauttii lukemisesta, löytää kotikaupungissaan uusia bändejä ja käy pitkillä koirakävelyillä.

lainaukset