INTEGROITUNEET: OMINAISUUDET, RAKENNE JA TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2026

Integriinit ovat suuri ryhmä tai perhe proteiineja, ilmeisesti ainutlaatuinen eläinkunnan solun pinnalla. Ne ovat solujen pääresurssi ylläpitää vuorovaikutusta (tarttumisen muodossa) muiden solujen ja solumatriisin kanssa.

Sen rakenne koostuu kahdesta alayksiköstä, nimeltään alfa ja beeta. Nisäkkäissä tiedetään, että välillä on 16-18 alfayksikköä ja 3–8 beetaa, jotka toimivat riippuen niiden yhdistelmästä ja myös solun tai spesifisen kudoksen fysiologisesta tilasta.

Piirustus ITGB3-proteiinin (beeta 3-integriini) molekyylirakenteesta. Otettu ja toimitettu: Emw.

On olemassa useita proteiineja, joilla on tarttuvaa toimintaa. Integriinien ryhmä on kuitenkin jakautunut eniten ja vuorovaikutuksessa kaikkien solumatriisin keskeisten proteiinien kanssa. Integriinit osallistuvat fagosytoosiin, solujen migraatioon ja haavan paranemiseen, ja niitä tutkitaan jopa korkeasti metastaasien osallistumisen vuoksi.

ominaisuudet

Ne ovat proteiineja, joille on tunnusomaista liittyminen mekaanisesti yhden solun soluskeleton toiseen ja / tai solunulkoiseen matriisiin (solu-solun ja / tai solu-matriisin vuorovaikutuksessa). Biokemiallisesti ne havaitsevat, onko tarttuminen tapahtunut vai ei, ja siirtävät solusignaalit, jotka yhdistävät solunulkoisen ympäristön solunsisäiseen, molempiin suuntiin.

Ne toimivat tai toimivat muiden reseptoreiden, kuten immunoglobilliinien, kadheriinin, selektiinien ja syndekanttien kanssa. Mitä tulee integriinien ligandeihin, ne koostuvat muun muassa fibronektiinistä, fibrinogeenistä, kollageenista ja vitronektiinistä.

Näiden liitto niiden ligandien kanssa johtuu solunulkoisista kaksiarvoisista kationeista, kuten kalsiumista tai magnesiumista. Yhden tai toisen käyttö riippuu spesifisestä integriinistä.

Integriineillä on pitkänomainen muoto, joka päättyy pallo-muotoiseen päähän, joka elektronimikroskopian havaintojen mukaan työntää yli 20 nanometriä lipidien kaksikerroksesta.

Rakenne

Integriinit ovat proteiineja, jotka mahdollistavat viestinnän solujen välillä.

Lähde: Berkshire Community College Bioscience -kuvakirjasto

Integriinit ovat heterodimeerejä, ts. Ne ovat molekyylejä, jotka aina koostuvat kahdesta proteiinista. Molempia proteiineja pidetään alayksiköinä tai protomeereinä ja ne erotellaan alfa-alayksiköiksi ja beeta-alayksiköiksi. Molemmat alayksiköt eivät ole kovalenttisesti kytkettyjä. Niiden molekyylimassa on välillä 90 - 160 kDa.

Alfa- ja beeta-alayksiköiden lukumäärä vaihtelee eläinvaltion eri organismiryhmien välillä. Esimerkiksi hyönteisissä, kuten hedelmäkärpäsen (Drosophyla), on 5 alfa- ja 2-beeta-alayksikköä, kun taas Caenorhabditis-suvun nematodematoissa on 2 alfaa ja yksi beeta.

Nisäkkäissä tutkijat ehdottavat, että alayksiköitä ja niiden yhdistelmiä on kiinteä määrä; kirjallisuudesta ei kuitenkaan ole yksimielisyyttä tästä määrästä. Jotkut mainitsevat esimerkiksi, että on 18 alfa-alayksikköä, 8 beeta- ja 24-yhdistelmää, kun taas toiset puhuvat 16 alfa-ja 8-beetaa 22 yhdistelmästä.

Jokaisella alayksiköllä on seuraava rakenne.

Alfa-alayksikkö

Alfa-alayksiköllä on rakenne, jossa on β-heeliksidomeenia seitsemästä levystä tai levystä, jotka muodostavat pään, domeenin reidessä, vasikan kahdesta domeenista, yhden kalvon läpäisevän domeenin ja myös lyhyen sytoplasmisen häntä, jolla ei ole entsymaattista aktiivisuutta tai sitoutuminen aktiiniin.

Siinä on ketjut, joissa on noin 1000 - 1200 jäännöstä. Se voi sitoa kaksiarvoisia kationeja.

Nisäkkäissä, missä integriinejä on tutkittu eniten, alfa-alayksiköt voidaan ryhmitellä sen mukaan, sisältävätkö ne insertioidun domeenin (alfa I) vai eivät.

Lisätyllä verkkotunnuksella Alpha I

Sisällytetty alfa I -domeeni koostuu 200 aminohapon alueesta. Tämän domeenin läsnäolo integriineissä osoittaa, että ne ovat reseptoreita kollageenille ja leukosyyteille.

Verkkotunnusta ei ole lisätty

Alfa-integriinit, joilla ei ole integroitua aluetta, luokitellaan neljään alaperheeseen, jotka näemme alla.

PS1

Glykoproteiinireseptorit, joita kutsutaan myös laminaineiksi, ovat elintärkeitä lihas-, munuais- ja ihukudosten integroinnissa.

PS2

Tämä alaryhmä on arginyyliglysyylipartaiinihapon reseptori, joka tunnetaan myös nimellä RGD tai Arg-Gly-Asp.

PS3

Tämä alalaji on havaittu selkärangattomilla, erityisesti hyönteisillä. Vaikka siitä ei tiedetä juurikaan, on olemassa tutkimuksia, joissa arvioidaan sen oleellista merkitystä CD11d-leukosyyttientergiinigeenin funktionaalisessa aktiivisuudessa ihmisissä.

PS4

Tämä alaryhmä tunnetaan alfa 4 / alfa 9 -ryhmänä ja käsittää alayksiköt samoilla nimillä.

Mainitut alayksiköt kykenevät pariksi beeta 1 ja beeta 7. -yksiköiden kanssa.Neillä on myös ligandit, jotka ovat hyvin samanlaisia ​​kuin alfa-alayksiköt, jotka esittävät insertoidun alfa I -domeenin, kuten verisuonten soluadheesiomolekyylit, vereen liukenevat ligandit, fibrinogeeni ja muut. mukaan lukien jopa taudinaiheuttajia.

Beta-alayksikkö

Beeta-alayksikkö koostuu rakenteellisesti päästä, varsi / jalka -nimisestä osasta, kalvon läpäisevästä domeenista ja sytoplasmisesta häntä. Pää koostuu beeta I -domeenista, joka työnnetään hybrididomeeniin, joka sitoutuu pleksiini-semafori-integriinidomeeniin, joka tunnetaan myös nimellä PSI.

Varsi / jalkaosa sisältää neljä moduulia, jotka ovat yhtä suuret tai erittäin samanlaiset kuin kysteiinirikas integriinin epidermaalinen kasvutekijä ja, kuten jo mainittiin, sytoplasmisen häntä. Tällä sytoplasmisella häntä, kuten alfa-alayksiköllä, ei ole entsymaattista tai aktiinia sitovaa aktiivisuutta.

Heillä on ketjuja, joiden tähteiden lukumäärä on välillä 760 - 790, ja ne voivat sitoutua, kuten alfa-alayksiköt, kahdenarvoisia kationeja.

Integrinin signalointi epiteelisoluissa. Otettu ja muokattu K.murphyltä englanniksi Wikipediasta.

ominaisuudet

Integriineillä on useita toimintoja, joista tunnetut ovat pääasiassa ne, jotka näemme alla.

Solun kiinnittäminen tai kytkeminen solunulkoiseen matriisiin

Integriinien avulla solun ja solunulkoisen matriisin välillä oleva yhteys edistää solun vastustuskykyä mekaaniselle paineelle, estäen niitä repeytymästä matriisista.

Useat tutkimukset viittaavat siihen, että kytkentä solumatriisiin on perusedellytys monisoluisten eukaryoottisten organismien kehittymiselle.

Solujen migraatio on prosessi, jossa integriinit puuttuvat sitoutumalla tai kytkemällä eri substraatteihin. Tämän ansiosta ne puuttuvat immuunivasteeseen ja haavan paranemiseen.

Signaalin siirto solunulkoisesta matriisista soluun

Integriinit osallistuvat signaalin muuntoprosessiin. Tämä tarkoittaa, että he puuttuvat tiedon vastaanottamiseen solunulkoisesta nesteestä, he koodaavat sitä ja sitten solun sisäisten molekyylien muutokset alkavat vastauksena.

Tämä signaalinsiirto liittyy moniin fysiologisiin prosesseihin, kuten ohjelmoituun solujen tuhoamiseen, solujen erilaistumiseen, meioosiin ja mitoosiin (solunjako) ja solukasvuun.

Integroituminen ja syöpä

Useat tutkimukset osoittavat, että integriineillä on tärkeä rooli tuumorin kehityksessä, etenkin metastaasissa ja angiogeneesissä. Esimerkki tästä ovat integriinit aVp3 ja a1p1, muiden joukossa.

Nämä integriinit ovat olleet yhteydessä syöpän kasvuun, lisääntyneeseen terapeuttiseen vastustuskykyyn ja hematopoieettisiin kasvaimiin.

Evoluutioperspektiivi

Tehokas solujen välinen tarttuvuus kudosten muodostamiseksi oli epäilemättä kriittinen ominaisuus, jonka täytyi olla läsnä monisoluisten organismien evoluutiokehityksessä.

Integriiniperheen esiintyminen on peräisin metazoanien ilmestymisestä noin 600 miljoonaa vuotta sitten.

Ryhmä eläimiä, joilla on esi-isien histologisia ominaispiirteitä, ovat hajuiset, joita yleisesti kutsutaan merisieniksi. Näissä eläimissä soluadheesio tapahtuu solunulkoisen proteoglykaanimatriisin avulla. Reseptoreilla, jotka sitoutuvat tähän matriisiin, on tyypillinen integriiniä sitova motiivi.

Itse asiassa tässä eläinryhmässä on tunnistettu geenejä, jotka liittyvät joidenkin integriinien spesifisiin alayksiköihin.

Evoluution aikana metatsoanien esi-isä hankki integriinin ja integriiniä sitovan domeenin, joka on säilynyt ajan kuluessa tässä valtavassa eläinryhmässä.

Rakenteellisesti integriinien suurin monimutkaisuus nähdään selkärankaisten ryhmässä. On olemassa erilaisia ​​integriinejä, joita ei ole läsnä selkärangattomissa, ja uusilla domeeneilla. Ihmisissä on todellakin tunnistettu yli 24 erilaista funktionaalista integriiniä - hedelmäkärpässä Drosophila melanogasteria on vain 5.

Viitteet

1. Integriini. Navarran yliopiston klinikka. Toipunut cun.es.
2. Liittymistä. Kasvien ja eläinten histologian atlas. Palautettu osoitteesta mmegias.webs.uvigo.es.
3. B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, et ai. (2002). Solun molekyylibiologia. 4. painos. New York: Garland Science. Integriinit. Palautettu osoitteesta ncbi.nlm.nih.gov.
4. RL Anderson, TW Owens ja J. Matthew (2014). Integriinien rakenteelliset ja mekaaniset toiminnot. Biofysikaaliset arvostelut.
5. Integriini. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org.
6. Mikä on integriini? MBINFO. Palautettu osoitteesta mechanobio.info.
7. S. Mac Fhearraigh ja D. Bruce. Integriinien rooli solusignaloinnissa. Palautettu abcam.com-sivustosta.
8. AS Berghoff, O. Rajky, F. Winkler, R. Bartsch, J. Furtner, JA Hainfellner, SL Goodman, M. Weller, J. Schittenhelm, M. Preusser (2013). Invaasikuviot kiinteiden syöpien aivojen etäpesäkkeissä. Neuro onkologia.