Name: integrins in cell adhesion
Uploaded: 2023-04-30T11:54:12.000Z
Duration: 1 min 10 s
Channel: JoVE

インテグリンは、細胞外マトリックスまたはECMのリガンドに結合して細胞マトリックス接着を媒介する細胞接着受容体のファミリーです。
これらは、アクティブ状態と非アクティブ状態の間を遷移します。活性型では、それらは細胞骨格を細胞外マトリックスに連結する機械的リンカーとして機能します。
インテグリンは、非共有結合のα糖タンパク質およびβ糖タンパク質サブユニットを含み、膜貫通ヘテロ二量体を形成します。
ベータサブユニットの細胞内C末端テールは、タリンやパキシリンなどのアダプタータンパク質を介して、サイトゾル内のアクチンフィラメントと相互作用します。インテグリンの大きなN末端細胞外ドメインは、フィブロネクチンのRGD配列など、ECMタンパク質の特定のアミノ酸配列モチーフに結合します。
形成された接着複合体は、エフェクタータンパク質の助けを借りて、細胞膜を介してシグナルを双方向に伝達し、細胞の運動性、成長、および生存を促進します。

<ol>
	<li>David G. Menter, Raymond N. DuBois, "Prostaglandins in Cancer Cell Adhesion, Migration, and Invasion", International Journal of Cell Biology, vol. 2012, Article ID 723419, 21 pages, 2012. https://doi.org/10.1155/2012/723419</li>
	<li>ハンフリーズ、JD、バイロン、A.、およびハンフリーズ、MJ(2006)。インテグリンリガンドの概要細胞科学ジャーナル, 119(19), 3901-3903.</li>
	<li>ハンフリーズ、MJ(2000)。インテグリン構造。生化学会トランザクション, 28(4), 311-340.</li>
</ol>

インテグリン

Integrins

動物および原生動物の細胞には、形状を維持し、構造の安定性をもたらす細胞壁がありません。 代わりに、これらの真核細胞は、隣接する細胞間の空間に粘着性のある炭水化物とタンパク質の塊を分泌します。 このタンパク質と分子のネットワークは、細胞外マトリックスまたは ECM と呼ばれます。

一部の ECM タンパク質は基底膜を形成し、残りの成分が基底膜に付着します。 通常、プロテオグリカンは ECM の大部分を形成し、コラーゲンのような繊維状タンパク質が強度を提供します。 プロテオグリカンとコラーゲンは両方ともフィブロネクチンタンパク質に結合しており、フィブロネクチンタンパク質はインテグリンと呼ばれる内在性膜タンパク質に結合しています。

哺乳類のインテグリンは、α および β 糖タンパク質サブユニットを含むヘテロ二量体の膜貫通接着受容体です。 18 種類のα鎖遺伝子と 8 種類のβ鎖遺伝子がさまざまな組み合わせで二量体化し、脊椎動物に特有の 24 種類のインテグリンが生成されます。 これらは膜を越えて、サイトゾルおよび ECM 内のタンパク質と相互作用します。 α サブユニットには 7 枚の羽根を持つ β プロペラ ヘッド ドメインが含まれており、β サブユニットには I 様のヘッド ドメインが含まれています。 一緒に、それらはリガンドを結合します。 リガンド結合頭部は、各サブユニットから 1 つずつ、2 本の脚状構造に接続されています。 β サブユニットは細胞骨格タンパク質と相互作用し、細胞の内外へのシグナル伝達を助けます。

Openstax biology 2eのセクション5.1 構成要素と構造、4.2 上皮組織、および3.4​​ 真核細胞の固有の特性から引用

動物細胞や原生動物細胞には、形状を維持し、構造的安定性を提供する細胞壁がありません。代わりに、これらの真核細胞は...

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Cell Biology

細胞生物学

Unit 1

ユニット1

Cell-Matrix Interactions

細胞-マトリックス相互作用

KEY TERMS AND CONCEPTS

主要用語と概念

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 to integral membrane proteins called integrins.

Integrins are heterodimeric transmembrane adhesion receptors in mammals. That means each receptor has two different glycoprotein subunits, an alpha subunit and a beta subunit. Eighteen alpha-chain genes and eight beta-chain genes can pair in different ways to make 24 vertebrate integrins.

These receptors span the cell membrane and link the ECM to the cytosol. The alpha subunit has a seven-bladed beta-propeller head domain, and the beta subunit has an I-like head domain. Together, these head domains bind ligand, and the two leg-like parts connect the head to the membrane.

The beta subunit also interacts with a cytoskeletal protein. This helps integrins transmit signals into and out of the cell. Their structure and connections make them important for adhesion and communication in cells that rely on the ECM.

Integrins in Cell Adhesion

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 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

intracellular-signaling-affects-focal-adhesions

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...

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 connect the extracellular matrix to the cell membrane, support cell shape, and help transmit signals in animal and protozoan cells.

Integrins in Cell Adhesion | JoVE K12

cell biology

JoVE Core 細胞生物学は、複雑な細胞プロセスを、わかりやすく包括的なアニメーション ビデオ レッスンで説明します。このコレクションは、細胞小器官や膜、細胞輸送、細胞のエネルギー学など、細胞の必須コンポーネントと機能に焦点を当てています。これは、実際の研究実験における細胞生物学の応用を実証する科学者による実際のビデオによって補足されています。

Integrins in Cell Adhesion

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