細胞-細胞接着とは何ですか？

シェリー-ファラー-ストークス著,M.Sc.,B.Sc.Reviewed by Dr.Tomislav Meštrović,MD,Ph.D.

細胞-細胞接着は、両方の細胞の表面での分子反応に基づいて、細胞が互いに相互作用する仕組みを表しています。 それは多細胞構造維持の重要な部分であり、したがって、多細胞生物の基礎である。

細胞-細胞接着は、細胞接合部で異なるリガンドを認識する細胞接着分子によって制御される。 真核生物、原核生物、およびウイルスは、異種の細胞癒着分子を有する。 哺乳動物細胞のための細胞接着分子の四つの主要なクラスがあります:

1. カドヘリン（カルシウム依存性糖タンパク質）
2. インテグリン（カルシウム依存性膜貫通受容体タンパク質）
3. 免疫グロビンドメインとの細胞接着に関与する分子（カルシウム依存性ではない）
4. セレクチン（カルシウム依存性ではない単鎖糖タンパク質）)

アンカリング接合は、細胞が互いにまたは細胞外マトリックスに結合する特定のタイプの細胞接合である。 それらは、組織形成に必要な構造的凝集を提供する。 デスモソームはカドヘリンを介して細胞同士を接続するアンカリングジャンクションの一種であり、ヘミデスモソームはインテグリンを介して細胞外マトリックスに接続するのに対し、アドヘレンジャンクションはカドヘリンとインテグリンの両方を介して細胞-細胞および細胞-マトリックス接続を形成する。

細胞-細胞接着のためのカドヘリンの重要性

カルシウム依存性細胞接着分子カドヘリンは、通常、700-750アミノ酸の長さである。 これらは、デスモソームと接着接合の両方で利用され、細胞-細胞付着のためのタンパク質複合体を形成する。 デスモソーム複合体では、ホモフィリック結合を介して各細胞のカドヘリン間に橋が形成される。

この特定のタンパク質複合体は、機械的強度を提供するのに有用な強力な接着を提供するため、デスモソーム複合体は、頻繁に機械的ストレスを受け

接着剤接合の場合、カドヘリンはカテニンと呼ばれる中間アンカータンパク質を介してアクチンフィラメントと相互作用する。 このタイプの細胞-細胞接着は、上皮組織および内皮組織において一般的である。

カルシウムは、結合に必要な剛性構造を維持することにより、カドヘリン機能活性において極めて重要な役割を有する。 要するに、カルシウムイオンはカドヘリンの各対の間の位置によって柔軟性のない構造を生成し、構造の剛性は利用可能なカルシウムイオンの数と正の相関がある。

細胞-細胞認識と細胞-細胞接着

細胞-細胞認識は、細胞-細胞接着の背後にあるメカニズムの重要な部分です。 初期の研究では、同じ組織の細胞が優先的に互いに接着することを観察することによって、細胞接着分子に見られる親和性が注目された。 二つの別々の器官から解離した細胞は、混合するとペレットを形成することができ、時間の経過とともに同じ器官に由来する細胞に徐々に分離する。

脊椎動物のカドヘリンには百種類以上の種類があり、カドヘリン型を介して選別された混合細胞で実験が繰り返されている。 より最近のアッセイでは異型結合親和性が観察されているにもかかわらず、安定した組織構造を可能にするのはこれらの接着特性である。 速度論的特異性は、より広い熱力学的特異性よりもむしろ細胞接着分子が互いに認識することを可能にすると考えられている。

セレクチンと細胞-細胞接着

セレクチンは、血流内で細胞-細胞相互作用を可能にするカルシウム依存性細胞接着分子の別のタイプです。 異なるタイプのセレクチンは、白血球、血小板、および内皮細胞に利用される。

血流内の細胞間癒着は、隣接する細胞上の特定のオリゴ糖に結合するセレクチンを介して形成される。 血管を覆う内皮細胞への白血球の結合は、血流から組織への細胞の輸送を可能にする上で特に重要である。

白血球と内皮細胞との間のこの細胞間相互作用は、別の細胞接着分子であるインテグリンによって強化される。 セレクチンとインテグリンの組み合わせは、白血球が血管の表面に沿って転がることを可能にする弱い接着を提供する。 しかし、必要に応じて、２つの細胞接着分子はまた、血管内皮細胞間を通過するために血管内皮細胞表面に血球を強く結合することができる。

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Shelley Farrar Stoakes

Shelleyはリバプール大学で人間進化学の修士号を取得し、現在は比較霊長類と人間の骨格解剖学の研究で博士号を取得しています。 彼女は幅広い聴衆に最新の科学ニュースや発見を報告することに特に焦点を当てた科学コミュニケーションに情熱を持っています。 彼女の研究および科学の執筆の外で、Shelleyは読書を楽しみ、彼女の故郷の都市の新しいバンドを発見し、長い犬の歩行で行く。

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