stringtranslate.com

Юкстакринная сигнализация

Notch -опосредованный юктакринный сигнал между соседними клетками

В биологии юкстакринная передача сигналов (или контактно-зависимая передача сигналов ) представляет собой тип передачи сигналов клетка -клетка или клетка- внеклеточный матрикс в многоклеточных организмах, который требует тесного контакта. При этом типе передачи сигналов лиганд на одной поверхности связывается с рецептором на другой, прилегающей поверхности. Следовательно, это противоречит высвобождению сигнальной молекулы путем диффузии во внеклеточное пространство , использованию каналов дальнего действия, таких как мембранные нанотрубки и цитонемы (сродни «мостам») или использованию внеклеточных везикул , таких как экзосомы или микровезикулы (сродни «мостикам»). лодки»). Существует три типа юкстакринной сигнализации:

  1. Мембраносвязанный лиганд ( белок , олигосахарид , липид ) и мембранный белок двух соседних клеток взаимодействуют .
  2. Сообщающееся соединение соединяет внутриклеточные отсеки двух соседних клеток, обеспечивая транзит относительно небольших молекул.
  3. Взаимодействуют гликопротеин внеклеточного матрикса и мембранный белок.

Кроме того, у одноклеточных организмов, таких как бактерии , юкстакринная передача сигналов относится к взаимодействиям посредством контакта с мембраной.

Юкстакринная передача сигналов наблюдалась для некоторых факторов роста , цитокиновых и хемокиновых клеточных сигналов, играющих важную роль в иммунном ответе . Он играет решающую роль в развитии, особенно сердечной и нервной функции. Другие типы клеточной передачи сигналов включают паракринную передачу сигналов и аутокринную передачу сигналов . Паракринная передача сигналов происходит на коротких расстояниях, тогда как аутокринная передача сигналов предполагает реакцию клетки на собственные паракринные факторы.

Термин «юкстакринный» первоначально был введен Anklesaria et al. (1990) для описания возможного пути передачи сигнала между TGF-альфа и EGFR . [1]

Передача сигналов между клетками

При этом типе передачи сигналов специфические мембраносвязанные лиганды связываются с клеточной мембраной. С ним может связываться клетка с соответствующим рецептором клеточной поверхности или молекулой клеточной адгезии . Важным примером является сигнальный путь Notch , особенно участвующий в развитии нейронов. [2] В сигнальном пути Notch у позвоночных и дрозофилы принимающей клетке сообщается, что она не должна становиться нейронной посредством связывания Delta и Notch. В глазах позвоночных то, какие клетки становятся оптическими нейронами, а какие — глиальными клетками, регулируется Notch и его лигандами. [3]

Некоторые клетки, такие как эфрин-Эф и кадгерин, способны взаимодействовать только посредством юкстакринной передачи сигналов. Лиганды Eph могут активировать рецепторы только при связывании с мембраной. [4] Это связано с тем, что для связывания рецептора с ним необходима высокая плотность лиганда Eph. [5] Эфрин-Эф используется для направления аксонов, ангиогенеза и миграции эпителиальных и нейрональных клеток. [2] [5]

Сообщающиеся узлы

Две соседние клетки могут создавать сообщающиеся каналы между своими внутриклеточными компартментами: щелевые контакты у животных и плазмодесмы у растений . [2] [6]

Щелевые соединения состоят из коннексинов у позвоночных и иннексинов у беспозвоночных . Электрические синапсы представляют собой электропроводящие щелевые контакты между нейронами . Щелевые соединения имеют решающее значение для кардиомиоцитов ; мыши и люди с дефицитом определенного белка щелевого соединения имеют серьезные дефекты развития сердца. [7]

Плазмодесмы у растений представляют собой цитоплазматические нити, которые проходят через клеточные стенки и облегчают связи с соседними клетками. Плазмодесмы очень динамичны как в структурных модификациях, так и в биогенезе. Они способны организовывать клетки в домены, служащие основными единицами развития растений, а также опосредуют внутриклеточное перемещение различных белков и нуклеиновых кислот. [8]

Передача сигналов клетка-внеклеточный матрикс

Внеклеточный матрикс состоит из гликопротеинов (белков и мукополисахаридов (гликозаминогликанов)), вырабатываемых клетками организма. Они секретируются не только для создания поддерживающей структуры, но и для предоставления важной информации о ближайшем окружении близлежащим клеткам. Действительно, клетки сами могут взаимодействовать посредством контакта с молекулами внеклеточного матрикса, и поэтому это можно рассматривать как непрямую межклеточную связь. [2] Клетки используют в основном рецепторный интегрин для взаимодействия с белками ЕСМ. Интегрины — это семейство рецепторных белков, которые интегрируют внеклеточные и внутриклеточные структуры, позволяя им действовать вместе. [3] Эта передача сигналов может влиять на клеточный цикл и клеточную дифференцировку , определяя, какие клетки живут или умирают, какие клетки пролиферируют или какие клетки способны выйти из клеточного цикла и дифференцироваться. [9] Клеточная дифференциация предполагает изменение клетками своего фенотипического или функционального типа.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Анклесария, П; Тейшидо, Дж; Лайхо, М; Пирс, Дж. Х.; Гринбергер, Дж.С.; Массаге, Дж (май 1990 г.). «Адгезия между клетками, опосредованная связыванием мембранно-закрепленного трансформирующего фактора роста альфа с рецепторами эпидермального фактора роста, способствует пролиферации клеток». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 87 (9): 3289–93. Бибкод : 1990PNAS...87.3289A. дои : 10.1073/pnas.87.9.3289 . ПМК  53885 . ПМИД  2333283.
  2. ^ abcd Гилберт, Скотт Ф. (2000). «Юкстакринная сигнализация». На книжной полке NCBI (ред.). Биология развития (6-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Assoc. ISBN 0878932437.
  3. ^ аб Гилберт, Скотт Ф. (2000). «Юкстакринная сигнализация». Биология развития. 6-е издание .
  4. ^ Уэллс, Алан; Уайли, Х. Стивен (26 октября 2018 г.). «Системный взгляд на гетероклеточную передачу сигналов». Очерки по биохимии . 62 (4): 607–617. дои : 10.1042/EBC20180015. ISSN  1744-1358. ПМК 6309864 . ПМИД  30139877. 
  5. ^ аб Николов, Димитар Б.; Сюй, Кай; Химанен, Юха П. (октябрь 2013 г.). «Распознавание Eph/эфрина и роль кластеров Eph/эфрина в инициации передачи сигналов». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1834 (10): 2160–2165. дои : 10.1016/j.bbapap.2013.04.020. ISSN  0006-3002. ПМЦ 3777820 . ПМИД  23628727. 
  6. ^ Кроуфорд, КМ; Замбриски, ПК (октябрь 1999 г.). «Передача сигналов плазмодесм: множество ролей, сложные законы» (PDF) . Современное мнение в области биологии растений . 2 (5): 382–7. дои : 10.1016/s1369-5266(99)00009-6. ПМИД  10508755.
  7. ^ Брюс Альбертс; и другие. (2002). «Общие принципы сотовой связи». На книжной полке NCBI (ред.). Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. ISBN 0815332181.
  8. ^ Дин, Бяо; Итайя, Аска; Ву, Ён-Мин (1 января 1999 г.), Чон, Кван В. (редактор), «Плазмодесмы и межклеточная связь у растений», International Review of Cytology , Academic Press, vol. 190, стр. 251–316 , дата обращения 27 февраля 2022 г.
  9. ^ Джанкотти, ФГ; Руослахти, Э. (13 августа 1999 г.). «Интегрин сигнализации». Наука . 285 (5430): 1028–32. дои : 10.1126/science.285.5430.1028. ПМИД  10446041.

Внешние ссылки