Integryny

Integryny

INTEGRYNY – rodzina receptorow transbłonowych zaliczanych do białek adhezyjnych. Integryny tworzą połaczenia międzykomórkowe oraz połaczenia komórka-macierz zewnątrzkomorkowa (ECM). Pełnią również ważną funkcję strukturalną, poprzez wiązania z białkami cytoszkieletu oraz uczestniczą w transdukcji sygnału i odpowiedzi komórki na sygnały mikrośrodowiska.

Budowa:

Integryny są glikoproteinami. Każna z integryn jest hetorodimerem utworzonym z dwóch podjednostek: α i β. W genomie człowieka znanych jest 18 genów kodujących podjednostkę α oraz 8 genów kodujących podjednostkę β (tab.1). Dodatkowa zmienność jest zapewniana przez alternatywny splicing cząsteczek pre-mRNA kodujących podjednostki integrynowe. Kombinacja białek wchodzących w skład określonej integryny determinuje powinowactwo tego receptora do różnych ligandów (białek ECM).

Tabela 1. Geny kodujące podjednostki integryn.

PODJEDNOSTKA α	PODJEDNOSTKA β
Gen	Białko	Alternatywne nazwy białka	Gen	Białko	Alternatywne nazwy białka
ITGA1

Funkcja:

1. Tworzenie połaczeń adhezyjnych.

Integryny umożliwiają przytwierdzenie komórki do podłoża poprzez tworzenie połączeń zwierających komórka-macierz zewnątrzkomórkowa (ECM). W połączeniu typu przyczep ogniskowy (ang. focal adhesion) zewnątrzkomórkowa domena integryny wiąże się z białkami ECM (np. fibronektyną), a część cytoplazmatyczna pozostaje związana z filamentami aktynowymi poprzez białka kotwiczące: talinę, paksylinę, winkulinę i α-aktyninę (ryc. 1) [1, 2]. Innym typem integrynowych połaczeń zwierających są hemidesmosomy wiążące komórkę do błony podstawnej. Hemidesmosomy są związane z cytoszkieletem komórki (filamentami pośrednimi) za pomocą pochodnych desmoplakiny [1].

Ryc.1. Budowa przyczepu ogniskowego (ang. focal adhesion) [2].

1. Transdukcja sygnału

Integryny są receptorami błonowymi przenoszącymi informacje na temat struktury oraz składu otoczenia komórki. Ligandami dla integryn są: fibronektyna, witronektyna, kolagen oraz laminina. Integryny oraz błonowe receptory kinaz tyrozynowych (RTK - receptor tyrosine kinase) determinują odpowiedź komórki na poziomie: prolifracji, migracji lub apoptozy (ryc.2) [3].

Ryc.2. Szlaki sygnałowe zależne od integryn oraz receptorów kinaz tyrozywych (RTK) [3].

1. Udział w procesie migracji komórki.

Integryny tworzą punkty zakotwiczenia komórki do macierzy zewnątrzkomórkowej charakterystyczne dla procesu migracji komórki [4]. Wypustka cytoplazmy zwrócona w kierunku ruchu komórki (lamelipodium) tworzy cienkie palczaste wypustki (filopodia), które łączą się z podłożem za pomocą połaczeń integrynowych. Powoduje to naprężenia w cytoszkielecie i oderwanie się od podloża tylnej części komórki oraz depolimeryzacji filamentów aktynowych (retrakcja) (Ryc.3).

Ryc.3. Przemieszczanie się komórki po podłożu.

Brak wiązań receptorów integrynowych z ligandami indukuje szlak sygnałowy prowadzący do apoptozy (tzw. anoikis).

Literatura

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. „Molecular Biology of the Cell. 4th edition.” New York: Garland Science; 2002.
2. Mitra SK, Hanson DA, Schlaepfer DD. „Focal adhesion kinase: in command and control of cell motility.” Nat Rev Mol Cell Biol. 2005 Jan;6(1):56-68. Review. 15688067.
3. Guo W, Giancotti FG. Integrin signalling during tumour progression. Nat Rev Mol Cell Biol. 2004 Oct;5(10):816-26. 15459662.
4. Ngalim SH, Magenau A, Le Saux G, Gooding JJ, Gaus K. „How do cells make decisions: engineering micro- and nanoenvironments for cell migration.” J Oncol. 20652046.