ИНТЕГРИНИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТРУКТУРА И ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У Интегрини су велика група или фамилија протеина, очигледно јединствена површини животињско царство ћелија. Они су главни ресурс ћелија за одржавање интеракције (у виду адхезије) са другим ћелијама и са ћелијским матриксом.

Његова структура се састоји од две подјединице зване алфа и бета. Код сисара је познато да постоји између 16-18 алфа јединица и 3-8 бета, који ће деловати у зависности од њихове комбинације, а такође и од физиолошког стања одређене ћелије или ткива.

Цртање молекуларне структуре протеина ИТГБ3 (бета 3 интегрин). Преузето и обрађено од: Емв.

Постоји неколико протеина који имају адхезивне функције. Међутим, група интеграла је она која се највише дистрибуира и делује са свим кључним протеинима ћелијског матрикса. Интегрини учествују у фагоцитози, миграцији ћелија и зарастању рана, па су чак и високо проучени због свог учешћа у метастазама.

карактеристике

То су протеини за које је карактеристично да механички спајају ћелијски цитоскелет једне ћелије у другу и / или у ванћелијски матрикс (у интеракцији ћелија-ћелија и / или ћелија-матрикс). Биохемијски откривају да ли је дошло до адхезије или не и преносе ћелијске сигнале који у оба смера повезују ванћелијску средину са интраћелијском.

Они раде или функционишу са другим рецепторима, као што су имуноглобилини, кадхерин, селектини и свенденкса. Што се тиче лиганда интегралина, они се састоје од фибронектина, фибриногена, колагена и витронектина, између осталог.

Спајање ових легената са њиховим лигандима настаје због ванћелијских двовалентних катиона попут калцијума или магнезијума. Употреба једног или другог зависи од специфичног интегрина.

Интегрини имају издужени облик који завршава главом у облику глобуса, која, према електронским микроскопским запажањима, из липидног двослоја пројицира више од 20 нанометара.

Структура

Интегрини су протеини који омогућавају комуникацију између ћелија.
Извор: Библиотека слика Биосциенце Цоммунити Цоллеге Берксхире

Интегрини су хетеродимери, то су они молекули који се увек састоје од два протеина. Оба протеина се сматрају подјединицама или протомерима и разликују се као алфа подјединице и бета подјединице. Обе подјединице су нековалентно повезане. Имају молекулску масу између 90 и 160 кДа.

Број алфа и бета подјединица варира између различитих група организама у животињском царству. На пример, у инсектима попут воћне мухе (Дросопхила) постоји 5 алфа и 2 бета подјединица, док у глистама нематода рода Цаенорхабдитис постоје 2 алфа и једна бета.

Код сисара, истраживачи сугерирају да постоји фиксни број подјединица и комбинација истих; међутим, у литератури не постоји консензус о овом броју. На пример, неки помињу да постоји 18 алфа подјединица, 8 бета и 24 комбинација, док други говоре о 16 алфа и 8 бета за 22 комбинације.

Свака подјединица има следећу структуру.

Алфа подјединица

Алфа подјединица има структуру са доменом β-хелика од седам листова или листова који формирају главу, домен у бедру, два домена телета, један трансмембрански домен, а такође и кратак цитоплазматски реп који не представља ензимску активност или везивање за актин.

Представља ланце са око 1000 до 1200 остатака. Може да везује двовалентне катионе.

Код сисара, где су интеграни највише проучавани, алфа подјединице се могу груписати према томе да ли садрже или не садрже убачени домен (алфа И).

Са убаченим доменом Алпха И

Алфа И убачени домен састоји се од 200 аминокиселинских регија. Присуство овог домена у интегринима указује на то да су они рецептори за колаген и леукоците.

Није убачен домен

Алфа интегрини који немају интегрисани домен класификовани су у четири подфамије, што ћемо видети у наставку.

ПС1

Гликопротеински рецептори, који се такође називају ламинини, су од виталног значаја за интеграцију ткива мишића, бубрега и коже.

ПС2

Ова подфамија је рецептор за аргинилглицицилапартинску киселину, такође познат као РГД или Арг-Гли-Асп.

ПС3

Ова подврста је примећена код бескраљежњака, посебно инсеката. Иако се о томе мало зна, постоје студије које процењују његову суштинску улогу у функционалној активности гена ЦД11д леукоцита интеггрин у људи.

ПС4

Ова поддружина позната је као група алфа 4 / алфа 9 и садржи подјединице са истим именима.

Наведене подјединице су способне да се упарују са бета 1 и бета подјединицама 7. Такође деле лиганде врло сличне алфа подјединицама које представљају уметнути домен алфа И, као што су молекули васкуларне адхезије, крвни растворљиви лиганди, фибриноген и други. укључујући чак и патогене.

Бета подјединица

Структурно се бета подјединица састоји од главе, одељка званог стабљика / нога, трансмембранског домена и цитоплазматског репа. Глава је састављена од бета И домена, који се убацује у хибридни домен који се везује за домен плекин-семафор-интегрин, такође познат као ПСИ.

Одјељак стабљике / ногу садржи четири модула једнака или врло слична цистеином фактору епидермалног раста богате цистеином и, као што је већ споменуто, реп цитоплазме. Овај цитоплазматски реп, као у алфа подјединици, нема активност ензима или везивања актина.

Они имају ланце са бројем остатака који се крећу између 760 и 790, и могу се везати, попут алфа подјединица, двовалентне катионе.

Интегринска сигнализација у епителним ћелијама. Преузето и уредио из К.мурпхи-а на енглеској Википедији.

Карактеристике

Интегрини имају више функција, међутим по којима су они углавном познати су оне које ћемо видети у наставку.

Причвршћивање или спајање ћелије на ванћелијски матрикс

Веза која постоји између ћелије и ванћелијског матрикса захваљујући интегринима фаворизује отпорност ћелије на механички притисак, спречавајући њихово кидање из матрикса.

Неколико студија сугерише да је спајање на ћелијски матрикс основни захтев за развој вишећелијских еукариотских организама.

Миграција ћелије је процес у коме интегриси интервенирају везањем или повезивањем различитих супстрата. Захваљујући томе интервенишу у имунолошком одговору и зацељивању рана.

Трансдукција сигнала из ванћелијског матрикса у ћелију

Интегрини учествују у процесу преношења сигнала. То значи да они интервенишу у пријему информација из ванћелијске течности, кодирају га и тада почиње промена унутарћелијских молекула, као одговор.

Ова трансдукција сигнала укључена је у велики број физиолошких процеса као што су програмирана ћелијска деструкција, диференцијација ћелија, мејоза и митоза (ћелијска деоба) и раст ћелија, између осталих.

Интегрини и рак

Неколико студија показује да интеграри играју важну улогу у развоју тумора, посебно у метастази и ангиогенези. Пример за то су интегрини αВβ3 и α1β1, између осталих.

Ови интеграли су повезани са растом карцинома, повећаном терапијском отпорношћу и хематопоетским новотворинама.

Еволуциона перспектива

Без сумње, ефикасна адхезија између ћелија за формирање ткива била је пресудна карактеристика која мора бити присутна у еволутивном развоју вишећелијских организама.

Појава породице интегрин сеже до појаве метазоја пре око 600 милиона година.

Скупина животиња са хистолошким карактеристикама предака је ободни, обично називани морске сунђере. Код ових животиња ћелијска адхезија се одвија ванћелијским протеогликанским матриксом. Рецептори који се вежу за ову матрицу имају типичан мотив који везује интегрин.

У ствари, у овој животињској групи идентификовани су гени који се односе на специфичне подјединице неких интеграла.

Током еволуције предак метазоана стекао је домен интегрина и интегрина који се вежу за време ове огромне животињске групе.

Структурно гледано, највећа сложеност интеграла се види у групи кичмењака. Постоје различити интегралини који нису присутни код бескраљежњака, са новим доменима. Заиста је код људи идентификовано више од 24 различита функционална интегра - док у воћној мушици Дросопхила меланогастер има само 5.

Референце

1. Интегрин. Клиника Универзитета у Навари. Опоравак од цун.ес.
2. Приступање. Атлас хистологије биљака и животиња. Опоравак од ммегиас.вебс.увиго.ес.
3. Б. Албертс, А. Јохнсон, Ј. Левис и др. (2002). Молекуларна биологија ћелије. 4. издање Нев Иорк: Гарланд Сциенце. Интегринс. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
4. РЛ Андерсон, ТВ Овенс и Ј. Маттхев (2014). Структурне и механичке функције интеграла. Биофизички прегледи.
5. Интегрин. Опоравак са ен.википедиа.орг.
6. Шта је интегрин? МБИНФО. Опоравак од мецханобио.инфо.
7. С. Мац Фхеарраигх и Д. Бруце. Улога интеграла у ћелијској сигнализацији. Опоравак са абцам.цом.
8. АС Бергхофф, О. Рајки, Ф. Винклер, Р. Бартсцх, Ј. Фуртнер, ЈА Хаинфеллнер, СЛ Гоодман, М. Веллер, Ј. Сцхиттенхелм, М. Преуссер (2013). Образац инвазије у метастазе чврстих карцинома у мозгу. Неуро онкологија.