Co To jest adhezja komórkowa?

by Shelley Farrar Stoakes, M.Sc., B. Sc. Reviewed by Dr. Tomislav Meštrović, MD, Ph.D.

adhezja komórek reprezentuje mechanizm interakcji komórek ze sobą, oparty na reakcjach cząsteczkowych na powierzchni obu komórek. Jest to kluczowa część wielokomórkowego utrzymania struktury, a zatem podstawa dla organizmów wielokomórkowych.

adhezja komórek jest kontrolowana przez cząsteczki adhezji komórek, które rozpoznają różne ligandy w połączeniach komórkowych. Eukarioty, prokarioty i wirusy mają różne cząsteczki zrostów komórkowych. Dla komórek ssaków wyróżnia się cztery główne klasy cząsteczek adhezyjnych komórek:

1. Cadheriny (glikoproteiny zależne od wapnia)
2. integryny (białka receptorów przezbłonowych nie zależne od wapnia)
3. członkowie nadrodziny immunoglobiny (cząsteczki zaangażowane w adhezję komórek z domeną immunoglobiny, które nie są zależne od wapnia)
4. selektyny (glikoproteiny jedno łańcuchowe, które są zależne od wapnia)

połączenia kotwiące są szczególnym rodzajem połączenia komórkowego, w którym komórki przyłączają się do siebie lub do macierzy zewnątrzkomórkowej. Zapewniają one spójność strukturalną niezbędną do tworzenia tkanek. Istnieją trzy rodzaje złącza kotwiącego: desmosomy są rodzajem złącza kotwiącego, które łączy komórki ze sobą za pomocą cadherin, hemidesmosomy łączą komórki z macierzą zewnątrzkomórkową za pomocą integryn, podczas gdy przylegające połączenia tworzą połączenia komórka-komórka i komórka-matryca poprzez zarówno cadheriny, jak i integryny.

Znaczenie cadherin dla adhezji komórek

cząsteczki adhezji komórek zależne od wapnia mają zwykle długość 700-750 aminokwasów. Są one wykorzystywane zarówno w połączeniach desmosomów, jak i adherów, tworząc kompleksy białkowe do przyłączania komórki do komórki. W kompleksach desmosomów powstaje most między kadherinami każdej komórki poprzez wiązanie homofilne.

ten konkretny kompleks białkowy zapewnia silną przyczepność przydatną do zapewnienia wytrzymałości mechanicznej; dlatego kompleksy desmosomów są bogate w tkankę serca i naskórka, które są często poddawane naprężeniom mechanicznym.

w przypadku połączeń adhezyjnych, cadheriny wchodzą w interakcje z włóknami aktyny poprzez pośrednie białka kotwiące zwane kateninami. Ten typ adhezji komórek jest powszechny w tkankach nabłonkowych i śródbłonkowych.

wapń odgrywa kluczową rolę w aktywności funkcjonalnej kadheryny, utrzymując sztywną strukturę wymaganą do wiązania. Krótko mówiąc, jony wapnia wytwarzają nieelastyczną strukturę poprzez ich pozycjonowanie między każdą parą kadheryn, podczas gdy sztywność struktury jest dodatnio skorelowana z liczbą dostępnych jonów wapnia.

rozpoznawanie komórek i adhezja komórek

rozpoznawanie komórek jest ważną częścią mechanizmu leżącego za adhezją komórek. Wczesne badania odnotowały powinowactwo występujące w cząsteczkach adhezji komórkowej poprzez obserwację, że komórki z tej samej tkanki preferencyjnie przylegają do siebie. Komórki dysocjowane z dwóch oddzielnych narządów mogą tworzyć osad po zmieszaniu, który stopniowo oddzielają się w komórki pochodzące z tego samego organu w czasie.

istnieje ponad sto różnych typów cadherin kręgowców i eksperyment został powtórzony z mieszanymi komórkami posortowanymi za pomocą typu cadherin. To właśnie te właściwości adhezyjne pozwalają na stabilną architekturę tkanki, chociaż nowsze testy wykazały heterotypowe powinowactwo wiązania. Uważa się, że swoistość kinetyczna pozwala cząsteczkom adhezji komórkowej rozpoznawać się nawzajem, a nie szerszą swoistość termodynamiczną.

selektyny i adhezja komórka-komórka

selektyny są innym rodzajem zależnych od wapnia cząsteczek adhezji komórkowej, które umożliwiają interakcje komórka-komórka w krwiobiegu. Różne rodzaje selektyny są wykorzystywane do białych krwinek, płytek krwi i komórek śródbłonka.

zrosty komórkowe w krwiobiegu powstają poprzez wiązanie selektyny ze specyficznym oligosacharydem na sąsiedniej komórce. Wiązanie białych krwinek z komórkami śródbłonka wyściełającymi naczynia krwionośne jest szczególnie ważne w umożliwieniu transportu komórek z krwiobiegu do tkanek.

ta interakcja między białymi krwinkami a komórkami śródbłonka jest wzmacniana przez integryny, inną cząsteczkę adhezji komórkowej. Połączenie selektyn i integryn zapewnia słabą przyczepność, która pozwala białym krwinkom toczyć się wzdłuż powierzchni naczynia krwionośnego. Jednakże, gdy jest to konieczne, dwie cząsteczki adhezji komórkowej mogą również silnie wiązać komórkę krwi z powierzchnią komórki śródbłonka w celu wyjścia przez naczynie krwionośne między komórkami śródbłonka.

Czytaj dalej

• Cała zawartość Biologii Komórki
• czym jest Biologia komórki?
• jak powstają sztuczne komórki?
• czym jest Neurobiologia?
• czym są komórki macierzyste?

Written by

Shelley Farrar Stoakes

Shelley ma tytuł magistra ewolucji człowieka na Uniwersytecie w Liverpoolu i obecnie pracuje nad swoim doktoratem, badając porównawczą anatomię naczelnych i ludzkiego szkieletu. Pasjonuje się komunikacją naukową, ze szczególnym naciskiem na przekazywanie najnowszych wiadomości naukowych i odkryć szerokiemu gronu odbiorców. Poza badaniami naukowymi i pisaniem, Shelley lubi czytać, odkrywać nowe zespoły w swoim rodzinnym mieście i chodzić na długie spacery z psami.

cytowania