Wat is cel-cel adhesie?

door Shelley Farrar Stoakes, M.Sc., B. Sc. beoordeeld door Dr. Tomislav Meštrović, MD, Ph. D.

Cell-cell adhesion represents the mechanism behind how cells interact with other, based on molecule reactions at the surface of both cells. Het is een cruciaal onderdeel van multicellular structureel onderhoud en, daarom, een basis voor multicellular organismen.

cel-celadhesie wordt gecontroleerd door celadhesiemoleculen die verschillende liganden bij celverbindingen herkennen. Eukaryotes, prokaryotes, en virussen hebben ongelijksoortige molecules van celadhesie. Voor zoogdiercellen zijn er vier hoofdklassen van de molecule van de celadhesie:

1. Cadherins (calcium-afhankelijke glycoproteïnen)
2. Integrinen (transmembraan-receptor-eiwitten niet afhankelijk van calcium)
3. Immunoglobin onderorde leden (moleculen betrokken bij de cel adhesie met een immunoglobin domein die niet afhankelijk zijn van calcium)
4. Selectins (single-keten-glycoproteïnen die zijn calcium-afhankelijke)

Verankering kruispunten zijn van het specifieke type van cel knooppunt waar de cellen hechten aan elkaar of aan de extracellulaire matrix. Ze zorgen voor de structurele samenhang die nodig is voor weefselvorming. Er zijn drie types van het verankeren van verbinding: desmosomes is een type van het verankeren van verbinding die cellen met elkaar via cadherins verbindt, hemidesmosomes verbindt cellen met de extracellulaire matrijs via integrins, terwijl adherensverbindingen cel-cel en cel-matrijsverbindingen door zowel cadherins als integrins vormen.

belang van cadherinen voor cel-celadhesie

de calciumafhankelijke celadhesiemoleculen cadherinen zijn gewoonlijk 700-750 aminozuren lang. Zij worden gebruikt in zowel desmosomes als adherens verbindingen om eiwitcomplexen voor cel-cel bijlage te vormen. In desmosome complexen, wordt een brug gevormd tussen cadherins van elke cel door homofiele band.

dit specifieke eiwitcomplex biedt een sterke hechting die nuttig is voor het verschaffen van mechanische sterkte; daarom zijn desmosoomcomplexen overvloedig aanwezig in hart-en epidermisweefsel, die vaak worden onderworpen aan mechanische belasting.

voor adherens junctions interageren cadherines met actine filamenten door middel van intermediaire ankereiwitten genaamd catenines. Dit type van cel-cel adhesie is gemeenschappelijk in epithelial en endothelial weefsels.

Calcium speelt een centrale rol in de functionele activiteit van cadherine door de stijve structuur te behouden die nodig is voor binding. Kortom, de calciumionen produceren een inflexibele structuur door hun positionering tussen elk paar cadherinen, terwijl de stijfheid van de structuur positief gecorreleerd is met het aantal beschikbare calciumionen.

cel-celherkenning en cel-celadhesie

cel-celherkenning is een belangrijk onderdeel van het mechanisme achter cel-celadhesie. Een vroege studie merkte de affiniteit op die in de molecules van de celadhesie door de observatie wordt gevonden dat de cellen van hetzelfde weefsel bij voorkeur aan elkaar hechten. De cellen die van twee afzonderlijke organen worden gescheiden kunnen een pellet vormen wanneer gemengd, die geleidelijk in cellen scheiden die van hetzelfde orgaan in tijd worden afgeleid.

er zijn meer dan honderd verschillende typen gewervelde cadherinen en het experiment is herhaald met gemengde cellen gesorteerd via cadherintype. Het is deze zelfklevende eigenschappen die voor stabiele weefselarchitectuur toestaan, hoewel recentere analyses heterotypic bindende affiniteit hebben waargenomen. Men gelooft dat de kinetische specificiteit de molecules van de celadhesie toestaat om elkaar eerder dan bredere thermodynamische specificiteit te erkennen.

Selectinen en cel-celadhesie

Selectinen zijn een ander type calcium-afhankelijke celadhesiemoleculen die cel-celinteracties in de bloedbaan mogelijk maken. Verschillende soorten selectin worden gebruikt voor witte bloedcellen, bloedplaatjes, en endothelial cellen.

de cel-celadhesie binnen de bloedbaan wordt gevormd door de selectinebinding aan een specifieke oligosaccharide op de aangrenzende cel. De binding van witte bloedcellen aan de endothelial cellen voering bloedvaten is bijzonder belangrijk in het toestaan van het vervoer van cellen uit de bloedbaan in weefsels.

deze cel-cel interactie tussen witte bloedcellen en endotheelcellen wordt versterkt door integrines, een ander celadhesiemolecuul. De combinatie van selectins en integrins verstrekt de zwakke adhesie die witte bloedcellen toestaat om langs het oppervlak van het bloedvat te rollen. Nochtans, wanneer nodig, kunnen de twee molecules van de celadhesie de bloedcel sterk aan de endothelial celoppervlakte voor uitgang door het bloedvat tussen endothelial cellen ook binden.

verder lezen

• alle Celbiologische inhoud
• Wat is Celbiologie?
• Hoe worden kunstmatige cellen geproduceerd?
• Wat is Neurobiologie?
• Wat zijn stamcellen?

geschreven door

Shelley Farrar Stoakes

Shelley heeft een Master ‘ s degree in Human Evolution aan de Universiteit van Liverpool en werkt momenteel aan haar Ph.D, onderzoek naar vergelijkende primaten en menselijke skeletanatomie. Ze is gepassioneerd door wetenschapscommunicatie met een bijzondere focus op het rapporteren van het laatste wetenschapsnieuws en ontdekkingen aan een breed publiek. Buiten haar onderzoeks-en wetenschapsschrijfwerk houdt Shelley van lezen, nieuwe bands ontdekken in haar thuisstad en lange hondenwandelingen maken.

citaten