Integrins egenskaper, struktur och funktioner

De Integriner De är en stor grupp eller familj av cellytproteiner, tydligen exklusiva för djurriket. De är cellernas huvudresurs för att upprätthålla interaktion (i form av vidhäftning) med andra celler och med cellmatrisen.

Dess struktur består av två underenheter som kallas alfa och beta. Hos däggdjur är det känt att det finns mellan 16-18 alfa-enheter och 3-8 betor, som kommer att agera beroende på deras kombination, och även det fysiologiska tillståndet för den specifika cellen eller vävnaden.

Ritning av molekylstrukturen för ITGB3 -proteinet (Integina Beta 3). Tagen och redigerad från: EMW [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)].

Det finns flera proteiner som har limfunktioner. Gruppen av integriner är emellertid den som är mest distribuerad och interagerar med alla nyckelproteiner i cellmatrisen. Integriner deltar i fagocytos, cellmigration och sårläkning och studeras till och med mycket för sitt deltagande i metastaser.

[TOC]

Egenskaper

De är proteiner som kännetecknas av mekaniskt förenas cellulära cytoesquelet. Biokemiskt upptäcka om tillträde har genomförts eller inte och överför cellulära signaler som länkar den extracellulära miljön med de intracellulära, båda vägarna.

De arbetar eller arbetar med andra receptorer som immunglobiliner, cadherine, selectins och syndecandos. När det gäller liganderna i integrinerna utgörs dessa av fibronektin, fibrinogen, kollagen och vitronektin, bland andra.

Föreningen av dessa till deras ligander beror på extracellulära divalenta katjoner såsom kalcium eller magnesium. Användningen av det ena eller det andra beror på det specifika integrinet.

Integriner har en långsträckt form som slutar i ett jordklotformat huvud, som enligt elektroniska mikroskopiobservationer projiceras till mer än 20 nanometer av lipid -tvåskiktet.

Strukturera

Integriner är proteiner som tillåter kommunikation mellan celler.
Källa: Berkshire Community College Bioscience Image Library [CC0]

Integriner är heterodimerer, det vill säga de är molekyler som alltid består av två proteiner. Båda proteinerna betraktas som underenheter eller protomerer och är differentierade som alfa -underenheter och betasubenheter. Båda underenheterna är förenade på ett icke -kovalent sätt. De har en molekylmassa mellan 90 och 160 kDa.

Antalet alfa- och beta -underenheter varierar mellan de olika grupperna av organismer i djurriket. I insekter som fruktfluga (Drosophyla), till exempel finns det 5 alfa- och 2 beta -underenheter, medan du är i könsnematoder Fallhabdit det finns2 alfas och en beta.

Det kan tjäna dig: Podocyter: Egenskaper, histologi och funktioner

Hos däggdjur föreslår forskare att det finns ett fast antal underenheter och kombinationer av dessa; Det finns emellertid inget samförstånd i bibliografin angående detta nummer. Vissa nämner till exempel att det finns 18 alfa -underenheter, 8 beta och 24 kombinationer, medan andra pratar om 16 alfa och 8 beta för 22 kombinationer.

Varje underenhet presenterar följande struktur.

Alfa -subunidad

Alpha -underenheten presenterar en struktur med en domän med sju blad eller ark som bildar huvudet, en domän i låret, två domäner i kalven, en enda transmembrandomän och också en kort cytoplasmatisk svans som inte presenterar en enzymatisk aktivitet eller aktin union.

Nuvarande kedjor med cirka 1000 till 1200 avfall. Kan gå med i bivalent katjoner.

Hos däggdjur, där integriner har studerats mest, kan alfa -underenhet grupperas eftersom den innehåller eller inte en insatt domän (alfa I).

Med domän införs alfa I

Domänen infogade Alpha I består av en region med 200 aminosyror. Närvaron av denna domän i integriner indikerar att de är kollagen och leukocytreceptorer.

Ingen domän infogad

Alpha -integriner som inte presenterar den integrerade domänen klassificeras i 4 subfamilier, som vi kommer att se nedan.

Ps1

Glukoproteinreceptorer, även kallade lamininer, är avgörande för att integrera muskelvävnader, njure och hud.

Ps2

Denna underfamilj är Arginylglycilaspartic Acid-mottagaren, även känd som RGD eller Arg-Gly-Asp.

Ps3

Denna underfamilj har observerats i ryggradslösa djur, särskilt i insekter. Även om lite är känt om det finns det studier som utvärderar deras väsentliga roll i den funktionella aktiviteten hos CD11D leukocytintegrin, hos människor.

PS4

Denna underfamilj är känd som Alfa 4 / Alfa 9 -gruppen och innehåller underenheter med samma namn.

Dessa underenheter kan matcha beta 1 och beta 7 -underenheterna. De delar också ligander som är mycket lik alfa -underenheterna som presenterar domänen insatt alfa I, såsom vaskulär cell vidhäftningsmolekyler, lösliga blodligander, fibrinogen och andra, inklusive även patogener.

Det kan tjäna dig: Lymphaopoyesis: Egenskaper, stadier, reglering

Beta -underenhet

Strukturellt består beta -underenheten av ett huvud, en sektion som kallas en stam / ben, en transmembrandomän och en cytoplasmatisk svans. Huvudet består av en Beta I-domän, som sätts in i en hybriddomän som binder till den plexin-milefora-integinala domänen, även känd som PSI.

Stam / benavsnittet innehåller fyra moduler lika eller mycket lik den epidermala tillväxtfaktorn för det integrin som är rik på cystein och, som redan nämnts, en cytoplasmisk svans. Denna cytoplasmiska svans, som i Alpha -underenheten, har ingen enzymatisk aktivitet eller Actina Union.

De har kedjor med ett antal avfall som sträcker sig mellan 760 och 790, och kan gå med, liksom alfa -underenheter, bivalent katjoner.

Signalering av integrin i epitelceller. Tagen och redigerad från K.Murphy i Wikipedia på engelska [public domain domän].

Funktioner

Integrinas har flera funktioner, men för vilka de främst är kända är de de som vi kommer att se nedan.

Förening eller koppling av cellen till den extracellulära matrisen

Anslutningen mellan cellen och den extracellulära matrisen tack vare integrinerna gynnar cellens motstånd mot den mekaniska drivkraften och förhindrar att de rivs från matrisen.

Flera studier tyder på att kopplingen till cellmatrisen är ett grundläggande krav för utveckling av multicellulära eukaryoter.

Cellmigrering är en process där integriner ingriper genom förening eller koppling till olika underlag. Tack vare detta är de involverade i immunsvaret och sårläkning.

Signaltransduktion från den extracellulära matrisen till cellen

Integrinas deltar i signaltransduktionsprocessen. Detta innebär att de ingriper i mottagandet av information från den extracellulära vätskan, kodifierar den och sedan börjar förändringen av intracellulära molekyler, som ett svar.

Denna signaltransduktion ingriper i ett stort antal fysiologiska processer såsom programmerad cellförstörelse, celldifferentiering, meios och myitos (celldelning) och celltillväxt, bland andra.

Integriner och cancer

Flera studier visar att integriner spelar en viktig roll i utvecklingen av tumörer, särskilt i metastas och angiogenes. Ett exempel på detta är integrinerna αvp3 och a1p1, bland vissa andra.

Kan tjäna dig: djurcell

Dessa integriner har varit relaterade till cancerstillväxt, med ökningen av terapeutisk resistens och hematopoietiska neoplasmer.

Evolutionärt perspektiv

En effektiv vidhäftning mellan cellerna för att bilda vävnader var utan tvekan en avgörande egenskap som borde ha varit närvarande i den evolutionära framtiden för multicellulära organismer.

Framväxten av familjen till integrinerna har spårats tills metazoos utseende för cirka 600 miljoner år sedan.

En grupp djur med förfäder histologiska egenskaper är porifers, ofta kallade havsspampar. I dessa djur sker cellhäftning av en extracellulär proteoglykanmatris. Receptorer som binder till denna matris har ett typiskt motiv för Integina Union.

I denna djurgrupp har faktiskt gener relaterade till specifika underenheter av vissa integriner identifierats.

Under utvecklingen förvärvade förfäder till metazoos en integrin och en behärskning av föreningen till detta som har bevarats över tid i denna enorma djurgrupp.

Strukturellt sett ses den maximala komplexiteten hos integriner i ryggradsgruppen. Det finns olika integriner som inte finns i ryggradslösa djur, med nya domäner. I själva verket har mer än 24 olika funktionella integriner identifierats i människan - medan du är i fruktflugan Drosophila melanogaster Det finns bara 5.

Referenser

1. Integrin. University of Navarra Clinic. Återhämtat sig från CUN.är.
2. Anslutning. Växt- och djurhistologi atlas. Återhämtat sig från mmegias.webbplatser.Uvigo.är.
3. B. Alberts, a. Johnson, J. Lewis, et al. (2002). Biologi av cellmolekylen. Fjärde upplagan. New York: Garland Science. Integriner. NCBI återhämtade sig.Nlm.Nih.Gov.
4. R.L. Anderson, T.W. Owens & J. Matthew (2014). Strukturella och mekaniska funktioner hos integriner. Biofysiska recensioner.
5. Integrin. Hämtas från.Wikipedia.org.
6. Vad är integrin? Mbinfo. Återhämtat sig från mekanobio.Info.
7. S. Mac Fearraight & D. Bruce. Integrins roll i cellsignalering. Hämtad från Abcam.com.
8. TILL.S. Berghoff, eller. Rajky, f. Winkler, r. Bartsch, j. Furtner, j.Till Hainfellner, s.L. Goodman, m. Weller, J. Schittenhelm, m. Preusser (2013). Invasionsmönster i hjärnmål i fasta cancerformer. Neuro onkologi.