М.А. Пальцев, А.А. Иванов - Межклеточные взаимодействия, страница 8

Коротко рассмотрим основные молекулы, обладающие двойной функцией. С1)2 — первая Т-клеточная молекула, для которой была установлена двойная роль в адгезии и активации [Бпа» Б., Бп!в!кв У., 1988Ь Поскольку ведущее значение С[)2 в активации клеток давно известно, их роль в адгезии подвергалась сомнению. Однако исследования подтвердили, что СО2 — ЬРА-3-адгезия опосредует усиление антигенспецифического клеточного ответа [Мошйеоп Р. е! а!., 1989Ь В отличие от СР2 1-РА-1 исторически расценивалась как важная адгезнвная молекула. Результаты исследований !САМ-1-трансфекции или с применением очищенной 1САМ-1 указывают, что ЬРА-1 — 1САМ-1 вовлекается в ко-стимуляцию, опосредованнук> комплексом Т-клеточного рецептора (ТС — С[)3), Т-клеточную активацию.

Хотя механизм ко-стимуляции остается неясным, предполагают, что индукция происходит при повышении концентрации внутриклеточного Са'+ [Раггй В. е! а1., !989). Молекула С[)28 была сначала идентифицирована как потенциальный ко-стимулятор Т-клеточной активации [1ипе С. Н. е! а!., 1990[. Однако вскоре для нее был найден лиганд — антиген активированных В-клеток В7 или (ВВ-1) [Ь!пз!еу Р. Б. е! а!., 1990[. Двойная роль С[)28 — В7 в адгезии и ко-стимуляции продемонстрирована при использовании очищенного и иммобилизованного В7, который опосредовал Т-клеточную адгезию и ко-стимуляцию, что приводило к Т-клеточной пролиферации и продукции Т-лимфоцитами цитокинов [1лпз1еу Р. Б. е! а!., 1991Ь Концепция о ко-стимуляции была распространена не только на поверхностные молекулы клеток, но и на белки экстрацеллюлярного матрикса (ЭЦМ).

Описаны ко-стимулирующая роль пяти таких рецепторных клеточно-матриксных взаимодействий, четыре Т-клеточных адгезивных рецептора — члены Р~- или УЬА-семейства интегринов. Особенностью этих взаимодействий является то, что один рецептор может взаимодействовать с несколькими лигандами и один лиганд — с несколькими рецепторами [Б)нш!зо У.

е! а!., 1990[. Коллаген наряду с ЧЬА-3 опосредует ко-стимуляцию через молекулу С()26, не являющуюся членом интегринового семейства, а представляющую собой дипептидилпептидазу. Все эти 28 комбинации рецептор — лиганд ко-стимулируют ТСК-СРЗ-антителоопосредованную Т-активацию (Рапй Ы. Н. е1 а!., !990!. Биологическое значение ко-стнмуляцин молекулами ЭЦМ до конца не выявлено. Возможно, что структуры ЭЦМ, взаимодействуя с мигрирующими Т-клетками, влияют на их способность к активации илн последующей дифференцировке. 1д. Енеклеточный матвикс Многие годы существовало скептическое отношение к участию ЭЦМ в развитии и дифференцировке клеток. Казалось, как могут столь крупные макромолекулы специфически воздействовать на клетки и каким образом клетки могут распознавать различные матриксные молекулы.

Несколько десятилетий тщательного биохимического и молекулярно-биологического анализа ЭЦМ привели к открытию многочисленных тканесцецифическик иаоформ и специфических рецепторов для этих молекул; были получены доказательства того, что компоненты ЭЦМ наряду с факторами роста, цитокинами и гормонами могут влиять на процессы, происходящие внутри клеток. В йоследние годы получены новые сведения о структуре и функциях ЭЦМ. ЭЦМ представляет собой супрамолекулярный комплекс, образующий внеклеточное окружение, .которое влияет на днффаренцировку, црплиферацию. организацию и прикрепленйе.клеток. Он играет ключевую роль как в органогенезе, эмбриогенезе, посттравматическом заживлении, так и в канцерогенезе, опухолевой инвазин и хоминге метастатическнх опухолевых клеток.

Изучение структуры ЭЦМ и его компонентов помогает лучше понять биохимические и молекулярные основы опухолевого роста и иммунопатологических процессов. Наиболее подробно структура ЭЦМ и его основных компонентов изучена с помощью модели Еп8)еЬге(Ь-Но!ш-Бяагш (ЕН8) мышиной опухоли !Огк!и з. 8. е1 а!., !977!. Эта модель, в частности, позволила расшифровать макромолекулярную организацию всех базальных мембран (БМ), включая гломерулярную. БМ охарактеризована как специализированная форма виеклеточйого матрикса, опрвзумщ03г дискрейную структуру, которая отделяет"бдий клеточный слой от другого. БМ вЂ” обязательный компонент внеклеточного матрикса нормальной и опухплевой ткани (МагбпехНеГпап1)ех А., Ашеп(а С., !983), представлена электронно-плотной структурой шириной 20 — 200 нм и состоит из различных компонентов внеклеточного матрикса. Она служит местом прикрепления клеток, влияет на их дифферснцировку, Миграцию и фенотипированне. БМ ответственна за разграничение различных структур и поддержание ердихеетйцики тканей.

Она также служит барье))ом для' макромолекул (Оогз1е1п С. Б., 19831. " "" Структура БМ в разных органах различна. Даже в одном и том же органе различные структуры могут быть окружены разными по строению и составу БМ. Эмбриональная БМ отличается от БМ зрелого организма, а патологически измененная БМ вЂ” от нормальной и, наконец, БМ опухолей — от БМ нормальных клеток [1)аш)аоот 1., 199!1. В норме БМ образуется прилегающими к ней клетками, которые контактируют с различными компонентами внеклеточного матрнкса через специальные рецепторы клеток (преимущественно интегрнновые). В отличие от большинства БМ гломерулярная БМ ,(Г2ьМ) является продуктом слияния двух мембран, образованных эндотелнальными н эпителиальными (подоциты) клетками.

В результате возникает типичная слоистая структура ГБМ, представленная [аю!па депза н окружающими ее двумя !аа!па гага. Подобную структуру имеют альвеолярная и внллезная плацентарная БМ. Структура, функции и биохимия нормальной н патологически измененной БМ описаны в ряде обзоров [Ке!а!н[ез 8. е! а!., !979; 1лоца Е.. А. е! а!., 1983, 1986; Воявап С. А. е! а1., 1985; Тпнр! й., [)з!аоеЕ М. !98б; Магбп 1., Тгнпр! В., 1987[.

Наиболее подробно изучена структура ГБМ. Рассмотрим основные белки ГБМ и их свойства. !.2.1. Коппагвн 1Ч типа Нерастворимость и механическую стабильность ГБМ обеспечивают молекулы коллагена 1Ч типа, образующие опорную сеть всех БМ. Индивидуальные мономеры этого коллагена имеют характерную форму. Они представляют собой тройную спиралевидную нить длиной 390 нм, имеющую на С-конце глобулярный иеколлагеновый домен (ХС1). Х-конец известен как 78-домен. Между спйралевндным н 78-доменами расположен второй неколлагеновый домен ХС2. Тоетнчная структура доменов играет уникальную роль в образовании олнгомеров.

На основании данных, полученных при изучении ЕНЯ-опухолевого матрикса, показано, что молекула коллагена 1Ч типа представляет собой гетероднмер, который состоит из двух различных а-цепей [а~ (!Ч)12 и [аз (!Ч)11, обнаруженных с помощью методов клонирования и секвеннрования [Ноз!!кка Е., К!гМпеп !., 1987]. Помимо этого, в БМ человека н быка выявлены две новые цепи: аз и аз Впоследствии при клонировании была обнаружена цепь, обозначенная аз [Рй!а)ап!ею! Р. 1.. е! а!., !9901.

Полнпептидные цепи молекул коллагена 1Ч типа отличаются от е-цепей коллагенов, формирующих волокна (коллагены 1, П, 1П и Ч типов). Терминальные домены ХС! и 78 всех коллагеновых мономеров взаимодействуют между собой в процессе самоагрегации. Днмеры образуются при взаимодействии между глобулярнымн ХС1-доменамн, а тетрамеры — при взаимодействии 78-доменов. Помимо коллагена 1Ч типа, для ЭЦМ описано до 14 коллагенов различного типа, но клеточный ответ найден только для первых семи. Коллагены 1, П, 1П, У и Х! типов фибриллярные, 1 и ГП типов являются характерным компонентом соединительной ткани.

Они имеют одинаковую молекулярную структуру и представляют собой.ламппадньщщ разди!цщх цепей, Молекула Еодлагена У. типа состоит из трех разных цепей, обладающих волокноформирующими свойствами. 1.2.?. Ламинии Ламинин является главным н наиболее постоянным адгезивным гликопротеидом БМ. Он не только выполняет роль адгезивного субстрата для различных эпнтелнальных н мезенхимальных клеток, но и усиливает пролиферацию 'и подвижноеть опухолевых клеток и скелетных миобластов, индуцирует поляризацию и дифференцировку эпителиальных клеток молочной железы, клеток меланомы, эндотелиальных клеток и др.

[Магбп Я., Тиар! К., 1987]. Молекула ламинина состоит из трех различных полипептидных цепей: А, В1, В2. Цепи связаны дисульфидными мостиками и образуют крестообразную структуру, короткие отростки которой, содержащие В1- и В2-цепи, состоят из двух глобулярных доменов, соединенных палочкообразными сегментами. Длинный сегмент также заканчивается глобулярным доменом, содержащим пять гомо- логичных складок А-цепи.

В нем выделяют фрагменты ЕЗ и Е8, активно участвующие в адгезин клеток. Кроме того, в молекуле ламинина обнаружен Я2-[)рдъ~ент сК[,то81![ий щ трех коротких отрезков молекулы и содержащий КОС-последовательность, которая пбеспечйвает связывание' клеток сцйтегриновими рецепторами. В зависимости от типа клеток ламинин связывается с пятью ~пинтегринами: а~~о афь аз[)ь азрь афь Причем о~б~ связывается в ЕЗ-области, а аз~о а4~ и а7[З~ — в Е8-области.