Name: integrins trigger focal adhesion signaling
Uploaded: 2023-04-30T11:54:28.000Z
Duration: 1 min 17 s
Channel: JoVE

يمكن لمجموعات الإنتجرينات الموجودة على غشاء الخلية أن تربط مؤقتا روابط المصفوفة خارج الخلية بالهيكل الخلوي لتشكيل مجمعات التصاق بؤرية.
يمكن أن تنمو الالتصاقات البؤرية وتتقلص ، مما يسمح للخلية بالزحف أثناء الهجرة.
بينما ينشأ الالتصاق من غشاء الخلية ، تنتقل الإشارات عن طريق كينازات البروتين وبروتينات G في سلسلة في جميع أنحاء الخلية.
على سبيل المثال ، ينشط الثرومبين ، وهو جزيء إشارات خارج الخلية في الصفائح الدموية ، المستقبل المقترن ببروتين G ، cAR1 / cAR3 ، والذي بدوره ينشط Rap1 GTPase.
يتفاعل Rap1 النشط مع جزيء محول متفاعل مع Rap1-GTP أو RIAM الذي يقوم بتجنيد تالين غير نشط في غشاء الخلية.
يتم طي مجالات الرأس الطرفية N للتالين غير النشط والذيل الطرفي C معا. يؤدي ربط الفوسفوينوسيتيد في غشاء الخلية إلى تعطيل تفاعل الرأس والذيل ، مما يساعد تالين على الظهور.
جنبا إلى جنب مع كيندلين ، ينشط تالين الإنتجرين ويربط بروتينات المحول الأخرى مثل الفينكولين ، والتي تربط الإنتجرين بخيوط الأكتين.

<ol>
	<li>ستوفر ، جي إيه ، وإس إس سميث. "تأثيرات الثرومبين على التفاعلات بين β3-integrins والمصفوفة خارج الخلية في الصفائح الدموية وخلايا الأوعية الدموية." تصلب الشرايين والتخثر وبيولوجيا الأوعية الدموية 23 ، العدد 11 (2003): 1971-1978.</li>
	<li>كورديس ، ن. ، سيدلر ، ج. ، دورزوك ، آر ، جينيتز ، إتش ، & براكابوش ، سي (2006). تساهم الإشارات بوساطة β1-Integrin بشكل أساسي في بقاء الخلية بعد الإصابة السامة للجينات الناجمة عن الإشعاع. الأورام ، 25 (9) ، 1378-1390.</li>
	<li>سيريت ، إم ، كرايكوفيتش ، إم ، تشوي ، سي كي ، ويلف ، إي إس ، هورويتز ، إيه إف ، هوغ ، جي إم (2010). نموذج ستوكاستيك للإشارات بوساطة الإنتجرين وديناميكيات الالتصاق عند الحواف الأمامية للخلايا المهاجرة. علم الأحياء الحسابي PLoS ، 6 (2) ، e1000688.</li>
</ol>

تؤثر الإشارات الداخلية للخلايا على الالتصاقات البؤرية

Intracellular Signaling Affects Focal Adhesions

<div style="direction: rtl;">

تعمل الإنتغرينات كمستقبلات إشارات الإدخال خارج الخلية و كمنشطات للمعالجة داخل الخلايا. كما يوحي اسمها، يتم دمج الإنتغرينات بالكامل في بنية الغشاء. تتفاعل مناطقها الكارهة للماء الممتدة على الغشاء مع المنطقة الكارهة للماء لطبقة الفوسفوليبيد الثنائية. توفر هذه المستقبلات الغشائية مواقع ارتباط خارج الخلية للمؤثرات مثل الهرمونات وعوامل النمو. يقومون بتنشيط سلسلة تتالي الاستجابة داخل الخلايا عندما تكون مؤثراتها مقيدة ونشطة.

بعض مسارات التحفيز بوساطة الإنتغرين تحفز تكاثر الخلايا وتعزز بقاء الخلية. تنشأ الالتصاقات عند غشاء الخلية، لكن الإشارات تنتقل في جميع أنحاء الخلية عن طريق بروتينات G وكينازات البروتين في سلسلة. على سبيل المثال، يؤدي ارتباط الثرومبين بمستقبلات البروتين G المقترنة إلى إطلاق إشارات داخل الخلايا لتنشيط الإنتغرينات في الصفائح الدموية. ترتبط الإنتغرينات المنشطة بتسلسلات الببتيد RGD على بروتينات الدم، مثل الفيبرينوجين. عندما تبدأ الفيبرينوجينات في تشكيل الجسور، تتجمع الالتصاقات البؤرية معًا، وتتجمع الصفائح الدموية.

يمكن للإنتغرينات أيضًا ربط بروتينات الإشارة بشكل مباشر ونقل الإشارات إلى الخلية. في مسار كيناز Ras/MAP، يعتبر كيناز الالتصاق البؤري (FAK)، وهو بروتين كيناز السيتوبلازمي، هو أفضل أنماط إشارات الإنتغرين التي تمت دراستها. تشير الدراسات إلى أن الالتصاقات البؤرية تحتوي على العديد من مواقع فسفرة التيروزين وبالتالي تحتوي على بروتينات فسفرة التيروزين مثل FAK. تتجمع الإنتغرينات عند تقاطعات النسيج البيني الخلوي، وتقوم الوحدة الفرعية β بتجنيد FAK من خلال بروتينات المحول مثل باكسيلين أو تالين المرتبطة بالوحدة الفرعية α. تتجمع بروتينات FAK في الموقع وتفسفر موقع تيروزين محدد فوق بعضها البعض. يؤدي هذا إلى إنشاء موقع بالفوسفو تيروزين لارتباط لبروتينات Src التي تنتمي إلى عائلة كيناز التيروزين السيتوبلازمي. بالإضافة إلى ذلك، يفسفر FAK مواقع التيروزين الأخرى، وبالتالي ينشأ مواقع إرتباط لمختلف البروتينات المشاركة في الإشارات داخل الخلايا.

</div>

تعمل الإنتجرينات كمستقبلات إدخال خارج الخلية وكمنشطات معالجة داخل الخلايا. كما يوحي اسمهم ، يتم دمج الإنتجرينات تماما ...

intracellular-signaling-affects-focal-adhesions

Education

JoVE Core

Cell Biology

بيولوجيا الخلية

Unit 1

الوحدة الأولى

Cell-Matrix Interactions

التفاعلات بين الخلية والمصفوفة

KEY TERMS AND CONCEPTS

المصطلحات والمفاهيم الأساسية

integrins trigger focal adhesion signaling

Integrins trigger focal adhesion signaling at the cell membrane. These membrane receptors sit in the phospholipid bilayer with hydrophobic regions that match the membrane interior. They provide attachment sites for outside signals such as hormones and growth factors. When these effectors bind and become active, integrins can start response pathways inside the cell.

Some integrin-driven pathways support cell growth and help cells survive. The signal begins at the membrane, but G-proteins and protein kinases carry it through the cell in a cascade. In platelets, thrombin binds to G-protein-coupled receptors and activates integrins. The activated integrins then bind RGD peptide sequences on blood proteins such as fibrinogen. As fibrinogen bridges form, focal adhesions cluster and the platelets aggregate.

Integrins can also pass signals directly into the cell by binding signaling proteins. In the Ras/MAP kinase pathway, focal adhesion kinase, or FAK, is the best-studied example of integrin signaling. Focal adhesions contain many tyrosine phosphorylation sites, so they include tyrosine-phosphorylated proteins such as FAK. Integrins cluster at cell-matrix junctions, and the beta subunit recruits FAK through adaptor proteins such as paxillin or talin bound to the alpha subunit.

FAK proteins cluster at the site and phosphorylate a specific tyrosine on each other. This creates a phospho-tyrosine docking site for Src proteins, which are cytoplasmic tyrosine kinases. FAK also phosphorylates other tyrosine sites. These new docking sites recruit more proteins that help carry out intracellular signaling.

Integrins Trigger Focal Adhesion Signaling

integrins-trigger-focal-adhesion-signaling

overview of cell-matrix interactions

ECM Proteins and Cell Signaling

The extracellular matrix, or ECM, is the material that helps hold cells together in a tissue. It also lets cells in that tissue communicate with one another. The ECM contains proteins such as fibronectin, collagen, and laminin. Collagen is the most abundant protein in this space. Collagen fibers are woven together with proteoglycans, which are protein molecules with carbohydrates attached. This mix gives the ECM its structure. It also supports cell migration and provides a scaffold for cell...

integrins

Integrins in Cell Adhesion

Integrins help animal and protozoan cells attach to the extracellular matrix, or ECM. These cells do not have cell walls, so the ECM helps maintain shape and provide structural stability. The ECM is a sticky network of carbohydrates and proteins found between adjacent cells. Some ECM proteins form a basement membrane, and other ECM parts adhere to it. Proteoglycans make up much of the ECM, while fibrous proteins such as collagen give it strength. Fibronectin connects proteoglycans and collagen...

activation of integrins

How Integrins Link Cells to Their Environment

Integrins help cells connect with their environment and send signals across the cell membrane. They can carry information from outside the cell to the inside, or from inside the cell to the outside. These two paths are called outside-in signaling and inside-out signaling. In outside-in signaling, molecules in the extracellular space bind to exposed ligand-binding sites on integrins. A ligand is a molecule that binds to a protein. This binding makes the inactive integrin change shape and become...

intracellular signaling affects focal adhesions

Integrins trigger focal adhesion signaling at the cell membrane. These membrane receptors sit in the phospholipid bilayer with hydrophobic regions that match the membrane interior. They provide attachment sites for outside signals such as hormones and growth factors. When these effectors bind and become active, integrins can start response pathways inside the cell. Some integrin-driven pathways support cell growth and help cells survive. The signal begins at the membrane, but G-proteins and...

anchoring junctions

Cell Adhesion in Anchoring Junctions

Anchoring junctions are multiprotein complexes that help cells connect to other cells and to the extracellular matrix. They sit on the lateral and basal surfaces of cells. These junctions create strong, flexible links that help maintain tissue stability and integrity. Focal adhesions often form when cells interact with the extracellular matrix, or ECM, substrata. These contacts can start signal transduction through kinase cascades and other pathways. Together, these junctions help cells stay...

cell-matrix's response to mechanical forces

cell-matrix-s-response-to-mechanical-forces

Focal Adhesions and Cell Mechanics

Focal adhesions help animal cells connect to the extracellular matrix and sense mechanical forces. The extracellular matrix, or ECM, sits outside cells and helps tissues withstand stress. It also sends signals from outside the cell to the inside. The ECM is large and its makeup changes from one tissue to another. In loose connective tissue, reticular fibers and ground substance form the ECM. In bone tissue, collagen and bone minerals make up the ECM. Anchoring junctions hold a cell to the...

key terms and concepts

Learn how integrins activate focal adhesion signaling, connect to fibrinogen in platelets, and recruit FAK, Src, and other proteins inside the cell.

Integrins Trigger Focal Adhesion Signaling | JoVE K12

cell biology

JoVE Core Cell Biology illustrates complex cellular processes in easy-to-understand yet comprehensive animated video lessons. This collection focuses on the essential components and functions of cells, including organelles and membranes, cellular transport, and cell energetics. It is complemented by scientist-in-action videos that demonstrate the application of cell biology in real-world research experiments.

Integrins Trigger Focal Adhesion Signaling

Description

Transcript

Tags