Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 375
Текст из файла (страница 375)
Это свидетельствует а локальной активации ГАК и других протеинкиназ. Сигналы, генерируемые в этих точках прикрепления, участвуют в регуляции деления и роста клеток и влияют на их выживание. б, в) Сравнение нормальных фибробластов и фибробластав, у которых отсутствует РАК, при окрашивании антителами к винкулину (окраска на фокальные контакты) выявляет роль ГАК в образовании фокальных контактов. б) Нормальные фибробласты образуют меньше фокальных контактов и распластываются на подложке в течение 2 часов инкубирования в культуре.
в) За то же время фибробласты, не вырабатывающие РАК, образуют больше фокальных контактов и не распластываются. (а, фотография предоставлена Ке)КЬ Вогг)г)бе; б и в — из О. Вю ет а!., Иатиге, З77: 539-544, 1995. С разрешения издательства Маспт)!)ап Роы)збегз Стб.) тироэинкиназ семейства Ягс. Помимо фосфорилирования других белков в сайте адгезии, зти киназы дополнителыю фосфорилируют ГАК по еше одному тирозину, создавая сайт связывания для разнообразных внутрикле точных сигнальных белков. Таким образом, внешний сигнал от интегринов через ГАК и киназы семейства Ягс передается внутрь клетки (см.
обсуждение в главе 15). Один из методов исследования функции ГАК заключается в изучении фокальных контактов в клетках мутантных мышей, у которых нет этого белка. Дефицитные по ГАК фибробласты могут тем не менее устанавливать связь с фибронектином и формировать фокальные контакты. Более того, они образуют слишком много фокальных контактов; в результате этого распластывание и миграция клетки замедляются (рис. 19.52, 6 и в). Эта неожиданная находка свидетельствует о ттзз1, что ГАК в норме способствует раз рыву фокальных контактов и что зти разрывы необходимы для нормальной миграции клеток.
Многие раковые клетки имеют повышенный уровень ГАК, гго объясняет, почему они зачастую более подвижны, чем нормальные клетки. 19.5. Иитегрины и прикрепление клеток к матриксу 1805 19.5.7. Интегрины могут вызывать локализованные внутри клеточные эффекты Посредством гАК и других сигнальных путей, активированные интегрины, подобно другим сигнальным рецепторам, могут вызывать генерализованный клеточный ответ, при котором часто меняется характер экспрессии генов.
Однако интегрины особенно уместны для стимуляции локальных изменений цитоплазмы вблизи от них самих. Мы уже упоминали важный пример такого влияния, когда обсуждали полярность эпителиальных клеток; базальная мембрана влияет на апикально-базальную ориентацию клетки именно через интегрины. Локальные внутриклеточные влияния, возможно, являются общей характеристикой всех сигнальных путей, затрагивающих белки клеточной адгезии.
Например, в развивающейся нервной системе растущий конец аксона выбирает направление, в основном ориентируясь на локальные адгезивные 1и отталкивающие) вещества в окружении, которые распознаются трансмембранными белками клеточной адгезии (см. главу 22). Считают, что первичное влияние белков адгезии является результатом активации внутриклеточных сигнальных путей, действующих локально в кончике аксона, а не результатом установления контакта как такового и не результатом сигналов, идущих к телу нейрона. К примеру, как обсуждалось в главе 15, посредством локальной активации малых СТРаз из семейства И1о трансмембранные белки адгезии могут контролировать подвижность и направлять движение клеток. Так или иначе, практически все упомянутые нами классы молекул клеточной адгезии, участвующих в межклеточных контактах и соединениях клеток с матриксом, включая интегрины, влияют на выбор направления роста аксона при развитии нервной системы.
В таблице 19.5 суммированы категории молекул клеточной адгезии, рассматриваемые нами в этой главе. В следующем разделе мы отойдем от рассмотрения молекул адгезии в клеточной мембране и подробно обсудим внеклеточный матрикс, окружающий клетки соединительной ткани. Заключение Интегрины представляют собой основные рецепторы, которые используются клетками животных для установления связи с внеклеточньсч матриксом: они действуют как трансмембранные линкеры между внеклеточным матриксом и цитоскелетом.
При эточ они связаны, как правило, с актином, однако особые интегрины в полудесмосомах могут быть связанными с промежуточными филаментами. Молекулы интегринов являются гетеродимерами, а связывание лигандов вызывает сильные изменения конформации. На этом основано аллостерическое сопряжение между связыванием матрикса вне клетки и связыванием с цитоскелетом внутри. Такое сопряжение позволяет интегрину передавать сигналы через мембрану клетки в обоих направлениях — изнутри наружу и снаружи внутрь. Связывание внутриклеточного якорного белка талина с хвостовой частью молекулы интегрина стремится перевести интегрин в вытянуту)о конформацию, имеющую повышенное сродство к своему внеклеточному лиганду. И наоборот, связывание внеклеточного лиганда, способствуя тем же самым структурным перестройкам, приводит к связыванию талана и образованию связи с актиновым цигпоскелетом.
Вокруг внутриклеточных доменов интегригюв формируются белковые комплексы, вырабатывающие внутриклеточные сигналы, 1806 Часть Б,'Клетки в контексте Ф)к совокупности Классические кад- Е; й, Р УЕ да ге)зины Кадгерины десмо- деоаогле- да СОМ ИН, ДЕСМО- колпин М-САМ, нет !САМ (:,Е-И Р-селек- ОЦ)2 (СРА)) Интегрины многие типы Трансмембранные лротеогликаны способные влиять почти на все аспекты жизнедеятельности клетки, от проли ферации и выживания до полярности клеглок и выбора направления чиграции. 19.6. Внеклеточный ддатрикс соединительных тканей ЖИВОТНЫХ Мы уже говорили, что базальная мембрана — неотьемлемый компонент эпители альной ткани — являет собой пример внеклеточного матрикса и свойственна всем много клеточным животным. Теперь мы обратимся к внеклеточному матриксу соединительных тканей, занимаюшему гораздо больший объем и принимающему разнообразные формы (рнс.
19.53). В этих тканях объем внеклеточного матрикса, как правило, превышает объем окруженных им клеток, и это определяет физические свойства ткани. Внеклеточный матрикс в животных тканях формируют, по большому счету, макромолекулы одних и тех же классов, независимо от того, идет ли речь о ба зальной мембране илн о других формах матрикса, однако вариации пропорций между разными классами молекул, а также спосо(юв их организации, приводят Представители'св- мейстаа иммуно- глобулинов Селектины (только КЛЕТКИ КРОВИ И ЗН- дигелиоциты) Интегрины КЛВТОК КРОВИ ИИИИИ ' Яй~~~3(()~' ...
юмофильное, актиновые филамен- адгезионные ты (через катенины) соединения, синапсы гомофильиое промежуточные фи- десмосомы ламенты (через десмоплакин, плакоглобин и ллакофилин) оба способа неизвестно нервные и иммунные синапсы гетерофильное актиновые филамен- неаыралмно да гетерофильное актиновые филамен- иымунные ты синапсы да гетерофильное актиновые фила- фокальные менты (через талин, контакты лаксилин, филамин, о-актинии и винкулин) об()а да гетерофильное промежуточные фи- лолудесмоламенты (через плек- сомы тин и дистонин) синдеканы нет гетерофильное актиновые филамен- не выражено 19сг.
ВнегспетСгчный 'матрикс сйеднннтельгныхтканфй незвотнбпс'',,1 907: впигепий Ф у ~й еьее егг колпвгеновое волокно мвкрофвг капилляр .о эластическое волокно тучная клетка к х ш сг сг фиброблвст гивлуроноввя кислоте, протеогликвны и глнкопротеины 50 мкм Рис. 19.55. Соединительная гквнгь подпилеющея зпителий. В ее состав входят различные клетки и ком- поненты внеккегочного мвтриксв.
Клетки представлены в основном фиброблвствми, секрегнрующими мвгрикс в большом количестве. 3 9.6.1. Вненпетомный нгетринс нырпбнтыннгот и упорндкуминпгот нзходящиеся В неагг плетни Макромолекулы, из которых состоит внеклеточный матрикс, производятся в основном локально клетками, окруженными этим матриксом. Как мы увидим, эти клетки также способствуют упорядочиванию матрикса: ориентация цитоскелета внутри клетки может контролировать ориентацию вырабатываемого внеклеточного матрикса.
В большинстве соединительных тканей макромолекулы матрикса секре тируются, по большей части фибробластами (рггс. 19.54). Однако в определенных специализированных соединительных тканях, таких как хрящ или кость, эту функ цию выполняют особые клетки, подобные фибробластам и имеющие собственные названия; например, хрящ образуют хондробгласлгы, а кость — осигеобластьг. к поразительному разнообразию материалов. Матрикс может обызвествляться, образуя твердые, как камень, структуры кости или зуба, может формировать прозрачное вещество роговицы глаза или принимать форму каната, что придает сухожилиям огромную прочность на разрыв. Он образует студенистое вещество медузы, а также твердый панцирь, покрывающий тело жука или омара.
Более того, роль внеклеточного матрикса не сводится к функции пассивного остова, обеспечивающего физическую поддержку. Он играет активную и сложную роль в регуляции поведения клеток, которые с ним соприкасаются, живут в нем либо мигрируют по его ячейкам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
