Hvad er Celle-Celle adhæsion?

af Shelley Farrar Stoakes, M.Sc., B. Sc. gennemgået af Dr. Tomislav me Prittrovi prisT, MD, Ph. D.

cellecelleadhæsion repræsenterer mekanismen bag, hvordan celler interagerer med hinanden, baseret på molekylreaktioner på overfladen af begge celler. Det er en afgørende del af multicellulær strukturel vedligeholdelse og derfor et fundament for multicellulære organismer.

cellecelleadhæsion styres af celleadhæsionsmolekyler, der genkender forskellige ligander ved cellekryds. Eukaryoter, prokaryoter og vira har forskellige celleadhæsionsmolekyler. For pattedyrceller er der fire hovedklasser af celleadhæsionsmolekyle:

1. cadheriner (calciumafhængige glycoproteiner)
2. integriner (transmembranreceptorproteiner, der ikke er afhængige af calcium)
3. immunoglobin superfamiliemedlemmer (molekyler involveret i celleadhæsion med et immunoglobindomæne, der ikke er afhængige af calcium)
4. Selectiner (enkeltkædede glycoproteiner, der er calciumafhængige))

Forankringskryds er den specifikke type celleforbindelse, hvor celler fastgøres til hinanden eller til den ekstracellulære matrice. De giver den strukturelle samhørighed, der er nødvendig for vævsdannelse. Der er tre typer forankringskryds: desmosomer er en type forankringskryds, der forbinder celler med hinanden via cadheriner, hemidesmosomer forbinder celler til den ekstracellulære matrice via integriner, hvorimod adherens kryds danner Celle-Celle-og celle-matricsforbindelser gennem både cadheriner og integriner.

betydningen af cadheriner for cellecelleadhæsion

de calciumafhængige celleadhæsionsmolekyler cadheriner er normalt 700-750 aminosyrer lange. De anvendes i både desmosomer og adherens kryds til dannelse af proteinkomplekser til cellecellebinding. I desmosomkomplekser dannes en bro mellem cadherinerne i hver celle gennem homofil binding.

dette særlige proteinkompleks giver en stærk vedhæftning, der er nyttig til tilvejebringelse af mekanisk styrke; derfor er desmosomkomplekser rigelige i hjerte-og epidermisvæv, der ofte udsættes for mekanisk belastning.

for adherens-kryds interagerer cadheriner med actinfilamenter gennem mellemliggende ankerproteiner kaldet cateniner. Denne type cellecelleadhæsion er almindelig i epitel-og endotelvæv.

Calcium har en central rolle i cadherin funktionel aktivitet ved at opretholde den stive struktur, der kræves til binding. Kort sagt producerer calciumionerne en ufleksibel struktur gennem deres positionering mellem hvert par cadheriner, mens stivheden af strukturen er positivt korreleret med antallet af tilgængelige calciumioner.

Cellecellegenkendelse og cellecelleadhæsion

cellecellegenkendelse er en vigtig del af mekanismen bag cellecelleadhæsion. En tidlig undersøgelse bemærkede affiniteten fundet i celleadhæsionsmolekyler gennem observationen af, at celler fra det samme væv fortrinsvis klæber til hinanden. Celler, der er adskilt fra to separate organer, kan danne en pellet, når de blandes, som gradvist adskilles i celler afledt af det samme organ over tid.

der er over hundrede forskellige typer hvirveldyr cadheriner, og eksperimentet er blevet gentaget med blandede celler sorteret efter cadherintype. Det er disse klæbende egenskaber, der muliggør stabil vævsarkitektur, omend nyere analyser har observeret heterotypisk bindingsaffinitet. Det antages, at kinetisk specificitet tillader celleadhæsionsmolekyler at genkende hinanden snarere end bredere termodynamisk specificitet.

Selectiner og cellecelleadhæsion

Selectiner er en anden type calciumafhængige celleadhæsionsmolekyler, der tillader Celle-Celle interaktioner i blodbanen. Forskellige typer af selectin anvendes til hvide blodlegemer, blodplader og endotelceller.

cellecelleadhæsionerne i blodbanen dannes gennem selectinbindingen til et specifikt oligosaccharid på den tilstødende celle. Bindingen af hvide blodlegemer til endotelcellerne, der forer blodkar, er særlig vigtig for at tillade transport af celler fra blodbanen til væv.

denne celle-celle-interaktion mellem hvide blodlegemer og endotelceller styrkes af integriner, et andet celleadhæsionsmolekyle. Kombinationen af selectiner og integriner giver den svage vedhæftning, der gør det muligt for hvide blodlegemer at rulle langs blodkarets overflade. Når det er nødvendigt, kan de to celleadhæsionsmolekyler imidlertid også binde blodcellen stærkt til endotelcelleoverfladen til udgang gennem blodkaret mellem endotelceller.

yderligere læsning

• alt Cellebiologisk indhold
• Hvad er cellebiologi?
• hvordan produceres kunstige celler?
• Hvad er neurobiologi?
• Hvad er stamceller?

skrevet af

Shelley Farrar Stoakes

Shelley har en kandidatgrad i menneskelig Evolution fra University of Liverpool og arbejder i øjeblikket på sin ph.d., forsker komparativ primat og menneskelig skeletanatomi. Hun brænder for videnskabskommunikation med særlig fokus på at rapportere de seneste videnskabsnyheder og opdagelser til et bredt publikum. Uden for hendes forskning og videnskab skrivning, Shelley nyder at læse, opdage nye bands i hendes hjemby og gå på lange hund gåture.

citater