Name: selectins in immune cell capture
Uploaded: 2023-04-30T11:56:02.000Z
Duration: 1 min 25 s
Channel: JoVE

סלקינים הם גליקופרוטאינים על פני התא הקושרים ליגנדות פחמימות ומשתתפים בהידבקות חולפת של תאי התא.
כל הסלקטינים כוללים תחום לקטין N-טרמינלי וגורם גדילה אפידרמלי או תחום EGF המווסתים את ספציפיות הקישור וחוזקו.
עם זאת, מספר התחומים 'רצף-שמור-חזרות' או 'SCR' יכול לנוע בין שתיים לתשע חזרות, בהתאם לסוג הבחירה.
סלקטיבי L הקצרים המבוטאים בתאי מערכת החיסון כמו לימפוציטים מסייעים להם לנדוד לבלוטות הלימפה על ידי קשירת ליגנדות על תאי האנדותל.
סלקטיבי P הגדולים יותר באים לידי ביטוי בעיקר על טסיות דם. הם מסייעים בצבירת טסיות דם ותאי חיסון במקום הפציעה.
סוג שלישי, הנקרא E-selectins, מבוטא באופן זמני יחד עם P-selectins על תאי אנדותל במהלך תגובה חיסונית.
סלקינים אלה יוצרים אינטראקציות חלשות וחולפות עם לויקוציטים הזורמים בחופשיות ומאטים אותם.
לאחר מכן הלויקוציטים מתגלגלים לאורך פני השטח של האנדותל, שם מולקולות אחרות של היצמדות תאים עוזרות לגייס אותם למיקרו-סביבות הרקמות המתאימות – תהליך שנקרא ביות לויקוציטים.

<ol>
	<li>בורסיג, לובור. "סלקינים בחסינות לסרטן". גליקוביולוגיה 28.9 (2018): 648-655.</li>
	<li>גאוט, סטפני, פייר-לוק טרמבליי וז'אק הוט. "סלקינים וליגנדות סלקטין, באקסטרווסציה של תאים סרטניים וסלקטיביות איברים של גרורות." גרורות קליניות וניסיוניות 25.4 (2008): 335-344.</li>
</ol>

סלקטינים

Selectins

<div style="direction: rtl;">
הידבקות תאים היא היבט חיוני של רבי-תאים. בעוד שאינטראקציות תאים יציבות מתרחשות בדרך כלל בין תאים מאותו סוג, אינטראקציות תאים חולפות מתרחשות בין תאים מסוגי רקמה שונים, כגון בין נויטרופילים ותאי אנדותל. סלקטינים הם מחלקה אחת של מולקולות הדבקה של תאים (CAMs) הקושרות ליגנדים של פחמימות ליצירת הידבקות תאים חולפת. הם חלבונים דמויי מוט עם חלק חוץ תאי ארוך באורך משתנה המסתיים בתחום הלקטין, שהוא לקטין מסוג C הקושר פחמימות רק בנוכחות יוני סידן. שלושה סוגים עיקריים של סלקטין מזוהים על סמך ספציפיות ואורך הרקמה שלהם - L-selectins, P-selectins ו-E-selectins.

סלקטינים בתגובה חיסונית

תאי האנדותל המצפים את כלי הדם מבטאים P-selectins ומאחסנים אותם בגופים שלפוחיתיים הנקראים Weible-Palade bodies. במהלך דלקת, גירוי היסטמין מגייס במהירות שלפוחיות אלו אל פני התא. תאי האנדותל המשופעלים הללו גם מגבירים את הגנים ה-E-selectin וה-P-selectin שלהם, ובכך מעודדים אותם לגייס לויקוציטים זורמים בחופשיות מזרם הדם.

לויקוציטים, כגון נויטרופילים ואאוזינופילים, מבטאים את ליגנד הפחמימות, כגון PSGL-1, על פני התא שלהם. הסלקטינים הארוכים הבולטים מתאי האנדותל יכולים בקלות ליצור אינטראקציה עם הליגנדים הללו ו"לתפוס" את הלויקוציטים הזורמים בחופשיות מזרם הדם. סלקטינים נמצאים בתחילה בקונפורמציה סגורה, ולכן נקשרים בצורה חלשה לליגנדים שלהם. עם זאת, כאשר הלויקוציט זורם, מתח הגזירה של אינטראקציות אלו גורם לסלקטין להיפתח. סלקטינים במבנה פתוח יכולים להיקשר חזק לליגנדים שלהם ובכך לעזור להאט את הלוקוציטים.

סלקטינים בסרטן

תאים סרטניים גרורתיים חוטפים את תהליך הגיוס הרגיל בתיווך סלקטין כדי לפלוש לרקמות בריאות. תאים גרורתיים אלה מבטאים את ליגנד הפחמימות על פני התא שלהם וכך הופכים קליטים לקשירת תאי האנדותל. לאחר הקישור, התאים הסרטניים יכולים להימלט מכלי הדם, באמצעות תהליך הנקרא אקסטרוואזציה. לאחר מכן התאים הסרטניים יכולים לחדור לאתר החדש וליצור גידולים משניים.
</div>

הידבקות תאים היא היבט חיוני של רב-תאיות. בעוד אינטראקציות תאים יציבות מתרחשות בדרך כלל בין תאים מאותו סוג, חולף ...

Education

JoVE Core

Cell Biology

ביולוגיה של התא

Unit 1

יחידה 1

Cell-Cell Interactions

אינטראקציות בין תאים

KEY TERMS AND CONCEPTS

מונחים ומושגים מרכזיים

selectins in immune cell capture

Selectins help cells make short, temporary contacts during immune responses. They are cell adhesion molecules that bind carbohydrate ligands on other cells. These rod-like proteins have a long outside region and end in a lectin domain, which binds carbohydrates only when calcium ions are present.

Three main selectins are known: L-selectin, P-selectin, and E-selectin. Their names reflect where they are found and how long they are. This tissue specificity helps explain why selectins act in certain cell interactions instead of making permanent attachments.

In blood vessels, endothelial cells line the vessel wall and use selectins to recruit leukocytes during inflammation. These cells store P-selectin in vesicular bodies called Weibel-Palade bodies. When histamine stimulates the cells, the vesicles move quickly to the cell surface. The activated endothelial cells also increase E-selectin and P-selectin gene expression, which prepares them to attract free-flowing leukocytes.

Leukocytes such as neutrophils and eosinophils carry carbohydrate ligands on their surface, including PSGL-1. Long selectins on endothelial cells can reach out and catch these moving cells from the bloodstream. Selectins start in a closed form, so they bind weakly at first. As the leukocyte keeps moving, shear stress from the interaction opens the selectin. In the open form, the selectin binds more strongly and slows the leukocyte down.

Cancer cells can also use this same pathway. Metastatic cancer cells display carbohydrate ligands on their surface and can bind endothelial cells. This lets them leave the blood vessel by extravasation and enter a new tissue. Once there, they can grow into secondary tumors.

Selectins in Immune Cell Capture

cell adhesion molecules - types and functions

cell-adhesion-molecules-types-and-functions

Cell Adhesion Molecules in Tissues

Cell adhesion molecules help cells stick together and work as part of a tissue. They give multicellular organisms physical strength and also help cells send signals across the plasma membrane. These proteins are important for coordinated activity in tissues and organ systems. CAMs are grouped into four main families: integrins, cadherins, selectins, and immunoglobulin-like CAMs, or IgCAMs. Each family supports cell interactions in a different way. Some CAMs help cells attach firmly, while...

structure of cadherins

Cadherins in Cell Junctions and Disease

Cadherins are cell adhesion proteins that help cells stick together and build tissues. Their name comes from their calcium-dependent binding. Early examples were named E-cadherin, P-cadherin, and N-cadherin after the epithelial, placental, and neuronal cells where they were first found. Classical cadherins share similar sequences and structures. Other cadherins, including those involved in cell signaling, are grouped as non-classical cadherins. This diversity comes from multiple cadherin genes...

cadherins in tissue organization

Cadherins Guide Cell Sorting in Tissues

Cadherins help cells sort into the right tissues during development. They are a large superfamily of cell adhesion molecules, with more than 180 variants. Different tissues express specific cadherin combinations, which helps cells recognize and stick to the right neighbors. Cadherins usually bind to the same or a closely related cadherin on another cell. This is called homophilic binding. Because of this matching behavior, cells of the same type tend to group together and form clusters that...

catenins

Catenins in Cell Junctions and Signaling

Catenins help cells stay connected and also support signaling inside the body. These proteins act as linker proteins in cell junction complexes because they have multiple binding domains and flexible structures. Most catenins contain a protein sequence called the armadillo repeat, so they are also known as armadillo proteins. Alpha-catenin is the main exception. Catenins bind to cell adhesion molecules such as cadherins. They then connect cadherins to cytoskeletal proteins, and the exact link...

selectins

Selectins help cells make short, temporary contacts during immune responses. They are cell adhesion molecules that bind carbohydrate ligands on other cells. These rod-like proteins have a long outside region and end in a lectin domain, which binds carbohydrates only when calcium ions are present. Three main selectins are known: L-selectin, P-selectin, and E-selectin. Their names reflect where they are found and how long they are. This tissue specificity helps explain why selectins act in...

immunoglobulin-like cell adhesion molecules

immunoglobulin-like-cell-adhesion-molecules

Ig-CAMs in Neural Growth and Disease

Ig-CAMs, or immunoglobulin-like cell adhesion molecules, are cell surface glycoproteins in the immunoglobulin superfamily. They contain immunoglobulin domains, and some also have fibronectin type III domains. Their Ig domains can be glycosylated to different degrees. These molecules can bind to the same kind of Ig-CAM or to other ligands, such as integrins. Most Ig-CAMs help cells stick together only for a short time. The nectin class is different because it helps form stable junctions,...

overview of cell-cell junctions

Cell Junctions in Tissues

Cell junctions help hold tissues together and let neighboring cells communicate. In multicellular organisms, the three-dimensional shape of tissues depends on interactions between cells and the extracellular matrix. Cell-cell junctions are specialized structures made of multi-protein complexes on one cell that connect with similar complexes on another cell. These junctions are grouped into three main types based on function: occluding, anchoring, and gap junctions. Tight junctions, also called...

adherens junctions

Cell Adhesion in Tissues and Infection

Adherens junctions are strong cell-to-cell anchors that help tissues stay connected. These anchoring junctions work with desmosomes, another type of junction that holds adjacent cells together. In many epithelial and endothelial tissues, adherens junctions form a continuous adhesion belt. In heart muscle, they often appear as clusters that help cells work together for coordinated contraction. Adherens junctions are also dynamic, especially in the cells that line blood vessels. These...

tension response at adherens junctions

How Adherens Junctions Sense Force

Adherens junctions help cells stay attached while they respond to mechanical force. These multi-protein complexes can adapt to tensile force and shear stress. When the force changes, mechanosensory proteins in the junction can change shape. This process is called mechanotransduction. Alpha-catenin is one of the main force-sensing proteins in adherens junctions. It is an allosteric protein, which means its shape affects how it works. Alpha-catenin has three VH, or vinculin homology, domains...

desmosomes

Desmosomes and Cell Anchoring

Desmosomes are cell junctions that anchor cells together. They are button-like structures that create an interlinked network of intermediate filaments across cells. This strong link helps tissues resist mechanical stress and maintain tissue integrity. Desmosomes are built from multiple proteins. Their core includes desmosomal cadherins, which are adhesion proteins that bind to cadherins on neighboring cells. The two desmosomal cadherins are desmogleins and desmocollins. These transmembrane...

tight junctions

Tight Junction Proteins and Cell Barriers

Tight junction proteins form seals between neighboring cells. These molecular barriers help stop fluids, ions, and other small solutes from leaking across body cavities and tissue compartments in multicellular organisms. They are an important part of cell barriers in places where controlled movement matters. The main tight junction proteins are claudin and occludin. Other proteins include tricellulin and JAM, which stands for junctional adhesion molecule. Most of these proteins are 4-pass...

gap junctions

Cell Communication Through Gap Junctions

Gap junctions let adjacent animal cells share small molecules, ions, and secondary messengers. These communication channels connect the cytoplasm of neighboring cells. They are built from many molecular channels, often from a few hundred to thousands in one junction. Each channel is made of two halves called connexon hemichannels. A connexon is a hexamer, meaning it is formed by six transmembrane connexin proteins. The six proteins arrange in a ring and create a pore in the center. One...

key terms and concepts

Learn how selectins help leukocytes slow down, how inflammation activates endothelial cells, and how metastatic cancer cells use the same pathway.

Selectins in Immune Cell Capture | 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.

Selectins in Immune Cell Capture

Description

Transcript

Tags