Интегрины структура, функции и эволюционная перспектива



Яntegrinas они являются трансмембранными белками, ответственными за опосредование адгезии между клетками. Эти белки имеют часть, которая распространяется в окружающую среду за пределами клетки и может связываться с другими белками во внеклеточном матриксе. Другие могут связываться с другими соседними клетками, бактериальными полисахаридами или определенными вирусными белками..

Все эти взаимодействия, в которых участвуют интегрины, генерируют стабильность с точки зрения различных клеточных соединений, образования внеклеточного матрикса, образования агрегатов тромбоцитов, установления клеточных соединений в иммунной системе, среди других событий, имеющих биологическое значение..

Интегрины были обнаружены в различных организмах, таких как млекопитающие, птицы, рыбы и некоторые простые эукариоты, такие как губки, нематоды и плодовая муха..

индекс

  • 1 структура
    • 1.1 Структурные общности интегринов
    • 1.2 Характеристика подразделений
    • 1.3 Ковалентный союз между субъединицами
  • 2 функции
  • 3 Эволюционная перспектива
  • 4 Ссылки

структура

Структурные общности интегринов

Интегрины являются гликопротеинами. Белки представляют собой макромолекулы, образованные длинными цепями аминокислот, которые выполняют самые разные функции в организмах. Термин «глико» относится к наличию углеводов (также называемых углеводами) в цепи аминокислот.

Этот гликопротеин является трансмембранным, то есть он проникает через плазматическую мембрану клетки. В интегрине можно выделить три домена: внеклеточный домен, который позволяет объединяться с другими структурами, домен, который пересекает клеточную мембрану, и последний, который расположен внутри клетки и соединяется с цитоскелетом.

Внеклеточная часть

Одна из наиболее важных характеристик интегринов заключается в том, что часть, которая выходит за пределы клетки, имеет шаровидную форму. У них есть ряд сайтов, которые позволяют распознавать молекулы, расположенные в матрице. Эти последовательности состоят из аминокислот аргинина, глицина и аспартата.

Эта часть, которая участвует в объединении, имеет длину около 60 аминокислотных остатков.

Трансмембранная часть

Последовательность белка, который проходит через клеточную мембрану, характеризуется наличием структуры типа альфа-спирали. Далее две цепи погружаются в цитоплазму клетки.

Цитоплазматическая часть

Уже в цитоплазме клетки вы можете присоединиться к другим структурам, будь то различные белки или цитоскелет, такие как талин, актин и другие..

«Хвост», который находится в цитоплазме, имеет среднюю длину 75 аминокислотных остатков (хотя есть исключения с более чем 1000 в этом регионе).

Этот механизм позволяет интегринам функционировать в качестве моста для довольно динамичного обмена информацией: белки связывают молекулы внеклеточного матрикса с молекулами, которые находятся внутри, генерируя серию сигналов и передавая информацию.

Характеристика подразделений

Каждый интегрин образован нековалентной ассоциацией двух трансмембранных гликопротеинов: α и β субъединицы. Поскольку эти субъединицы не равны, интегрин называется гетеродимером (прямой разными и димер объединением двух субъединиц). Α-цепь имеет длину почти 800 аминокислот, а β - 100 аминокислот..

Α-субъединица имеет две цепи, связанные дисульфидными связями, и имеет глобулярную головку с сайтами связывания двухвалентных катионов. С другой стороны, β-субъединица богата остатками аминокислоты цистеина, и внутриклеточная часть может опосредовать взаимодействие с рядом соединяющихся белков..

Ковалентный союз между подразделениями

Есть 18 α цепей и 8 β цепей. Различные комбинации между обеими субъединицами определяют существующие интегрины с минимум 24 различными димерами.

Комбинации могут быть заданы следующим образом: α с β или α с несколькими β-цепями. Β-нити отвечают за определение того, насколько специфичным будет связывание, и являются ли частью интегрина, ответственными за опосредование взаимодействия с молекулой-мишенью.

Таким образом, конкретные комбинации субъединиц определяют, с какой молекулой будет связан. Например, интегрин, образованный из субъединицы α 3 и β 1, специфичен для взаимодействия с фибронектином.

Этот интегрин известен как α3β1 (Чтобы назвать их, просто упомяните номер субъединицы как индекс). Аналогично, интегрин α2β1 связывается с коллагеном.

функции

Интегрины являются важными белками в обеспечении взаимодействия между клеткой и окружающей средой, поскольку они обладают рецепторами объединения с различным компонентом внеклеточного матрикса. В частности, связывание происходит между матрицей и цитоскелетом.

Благодаря этим свойствам интегрины отвечают за регуляцию формы, ориентации и движения клетки..

Кроме того, интегрины способны активировать различные внутриклеточные пути. Цитоплазматическая часть интегрина может запускать сигнальную цепь.

Это взаимодействие приводит к глобальному клеточному ответу, как это происходит с обычными сигнальными рецепторами. Этот путь приводит к изменениям в экспрессии генов.

Эволюционная перспектива

Эффективная адгезия между клетками для формирования тканей была, без сомнения, важнейшей характеристикой, которая должна была присутствовать в эволюционной эволюции многоклеточных организмов..

Появление семейства интегринов было прослежено до появления метазоев около 600 миллионов лет назад..

Группа животных с наследственными гистологическими характеристиками - это порифера, обычно называемая морскими губками. У этих животных клеточная адгезия происходит с помощью внеклеточного матрикса протеогликана. Рецепторы, которые связываются с этой матрицей, имеют типичный мотив связывания интегрина.

На самом деле, в этой группе животных мы определили гены, связанные со специфическими субъединицами некоторых интегринов.

В ходе эволюции предок метазоя приобрел интегрин и связывающий домен, который со временем сохранялся в этой огромной группе животных..

Конструктивно максимальная сложность интегринов наблюдается в группе позвоночных. Существуют разные интегрины, которых нет у беспозвоночных, с новыми доменами. Действительно, у человека было идентифицировано более 24 различных функциональных интегринов - в то время как у плодовой мухи Drosophila melanogaster всего 5.

ссылки

  1. Альбертс Б., Брей Д., Хопкин К., Джонсон А.Д., Льюис Дж., Рафф М., ... и Уолтер П. (2013). Основная клеточная биология. Гирлянда Наука.
  2. Кэмпбелл, И. Д. и Хамфрис, М. Дж. (2011). Интегриновая структура, активация и взаимодействия. Перспективы Колд Спринг Харбор в биологии, 3(3), а004994.
  3. Купер Дж. М. и Хаусман Р. Э. (2007). Клетка: молекулярный подход. Вашингтон, округ Колумбия, Сандерленд, Массачусетс.
  4. Кирзенбаум, А. Л. (2012). Гистология и клеточная биология. Остальное Бразилия.
  5. Koolman, J. & Röhm, K.H. (2005). Биохимия: текст и атлас. Ed. Panamericana Medical.
  6. Quintero, M., Monfort, J. & Mitrovic, D.R. (2010). Остеоартроз / Остеоартроз: биология, физиопатология, клиника и лечение / Биология, патофизиология, клиника и лечение. Ed. Panamericana Medical.
  7. Takada Y., Ye X. & Simon S. (2007). Интегрины. Геномная биология, 8(5), 215.