Молекулы клеточной адгезии

Показано, что в процессах межклеточной и клеточно-матриксной адгезии участвуют три главных класса трансмембранных белков. Са2+-Независимые молекулы межклеточной адгезии (cell adhesion molecules, САМ) и Са2+-зависимые кадгерины преимущественно вовлечены во взаимодействие между гомологичными клетками. Две идентичные молекулы такого белка взаимодействуют друг с другом; в результате этого взаимодействуют друг с другом гомологичные молекулы располагающихся напротив друг друга клеток [Rosenman & Galatin, 1991; Alberts et al., 2002], вследствие чего происходит межклеточное распознавание, играющее сигнальную роль в поведении клеток [Cavallaro & Christofori, 2004]. Клеточно-субстратное взаимодействие опосредовано преимущественно интегринами — рецепторами для молекул матрикса, таких как фибронектин, энтактин, ламинин и коллаген. Интегрины связываются с ними через специфические повторы аминокислот, обычно содержащие последовательность аргинин-глицин-аспарагиновая кислота (RGD) [Yamada&Geiger, 1997]. Каждый интегрин включает в себя одну α- и одну β-субъединицу, внеклеточные домены которых обладают высокой степенью полиморфизма, что обусловливает значительное разнообразие интегринов. Как интегрины, так и кадгерины взаимодействуют с винкулином, что является звеном передачи сигнала в клеточное ядро [Bacolitsa et al., 2004].

Клеточная адгезия. Схематическое изображение слоев эпителиальных клеток над соединительной тканью, содержащей фиброциты и отделенной базальной мембраной. Молекулы клеточной адгезии (СAMs) и кадгерины изображены между одинаковыми клетками, интегрины и протеогликаны — между слоем эпителиальных клеток и матриксом базальной пластинки

Третью группу молекул клеточной адгезии составляют трансмембранные протеогликаны, также взаимодействующие с компонентами матрикса, такими как другие протеогликаны и коллаген, но не взаимодействующие с RGD-повторами. Некоторые трансмембранные и растворимые протеогликаны действуют как низкоаффинные рецепторы факторов роста [Subramanian et al., 1977; Yevdokimova & Freshney, 1997] и могут стабилизировать, активировать и/или перемещать факторы роста к высокоаффинным рецепторам, участвуя в их димеризации [Schlessinger et al., 1995].

Дезагрегация ткани или отделение от субстрата монослойной культуры под действием протеазы приведет к расщеплению некоторых компонентов внеклеточного матрикса и может даже способствовать деградации некоторых внеклеточных доменов трансмембранных белков, приводя к разобщению клеток. Эпителиальные клетки в целом более устойчивы к дезагрегации, поскольку они склонны к образованию плотных межклеточных соединений (десмосом, адгезивных соединений и плотных контактов), удерживающих их вместе, в то время как мезенхимальные клетки больше нуждаются в клеточно-матриксных взаимодействиях для осуществления межклеточного связывания, а поэтому легче разобщаются. Эндотелиальные клетки могут образовывать плотные соединения в культуре, особенно при культивировании на преформированном матриксе в течение продолжительного времени, и диссоциация клеток затруднена.

В любом случае, до того как начнется прикрепление и распластывание клеток, они должны синтезировать матричные белки либо должны иметь возможность использования субстрата, покрытого матриксом.

См. также: