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

Integryny to rodzina receptorów adhezyjnych komórek, które wiążą ligandy w macierzy zewnątrzkomórkowej lub ECM, pośrednicząc w adhezjach macierzy komórkowej.
Przechodzą między stanem aktywnym i nieaktywnym. W postaci aktywnej służą jako mechaniczne łączniki łączące cytoszkielet z macierzą zewnątrzkomórkową.
Integryna składa się z niekowalencyjnie powiązanych podjednostek alfa i beta glikoproteiny, tworzących transbłonowy heterodimer.
Wewnątrzkomórkowy C-końcowy ogon podjednostki beta oddziałuje z włóknami aktyny w cytozolu poprzez białka adaptorowe, takie jak talina i paxillin. Duże N-końcowe domeny zewnątrzkomórkowe integryny wiążą się ze specyficznymi motywami sekwencji aminokwasów w białkach ECM, takimi jak sekwencja RGD w fibronektynie.
Utworzony kompleks adhezyjny przekazuje sygnały dwukierunkowo przez błonę plazmatyczną za pomocą białek efektorowych, ułatwiając w ten sposób ruchliwość, wzrost i przeżycie komórek.

<ol>
	<li>David G. Menter, Raymond N. DuBois, "Prostaglandyny w adhezji, migracji i inwazji komórek rakowych", International Journal of Cell Biology, tom 2012, numer artykułu 723419, 21 stron, 2012. https://doi.org/10.1155/2012/723419</li>
	<li>Humphries, J. D., Byron, A. i Humphries, M. J. (2006). Ligandy integrynowe w skrócie. Dziennik nauk o komórkach, 119(19), 3901-3903.</li>
	<li>Humphries, M. J. (2000). Struktura integryny. Transakcje Towarzystwa Biochemicznego, 28(4), 311-340.</li>
</ol>

integryny

Integrins

Komórki zwierzęce i pierwotniakowe nie mają ścian komórkowych, które pomagałyby w utrzymaniu kształtu i zapewniały stabilność strukturalną. Zamiast tego te komórki eukariotyczne wydzielają lepką masę węglowodanów i białek do przestrzeni pomiędzy sąsiednimi komórkami. Ta sieć białek i cząsteczek nazywana jest macierzą zewnątrzkomórkową lub ECM. Niektóre białka ECM łączą się w błonę podstawną, do której przylegają pozostałe składniki. Proteoglikany zazwyczaj stanowią większość ECM, podczas gdy białka włókniste, takie jak kolagen, zapewniają siłę. Zarówno proteoglikany, jak i kolagen są przyłączone do białek fibronektyny, które z kolei są przyłączone do integralnych białek błonowych zwanych integrynami. Integryny ssaków to heterodimeryczne receptory adhezji przezbłonowej zawierające podjednostki glikoproteiny α i β. Osiemnaście różnych genów łańcucha α i osiem różnych genów łańcucha β dimeryzuje w różnych kombinacjach, w wyniku czego powstają 24 typy integryn specyficzne dla kręgowców. Przechodzą przez błonę i oddziałują z białkami w cytozolu i macierzy zewnątrzkomórkowej. Podjednostka α zawiera domenę głowicy śmigła β z siedmioma łopatkami, podczas gdy podjednostka β ma domenę głowy podobną do I; razem wiążą ligand. Głowica wiążąca ligand jest połączona z dwiema strukturami przypominającymi nogi, po jednej z każdej podjednostki. Podjednostka β oddziałuje z białkiem cytoszkieletu i pomaga w przekazywaniu sygnałów do i z komórki. Adapted from section 5.1 Components and structure, 4.2 Epithelial tissue, and 3.4 Unique characteristics of eukaryotic cells, Openstax biology 2e

Integryny

Komórki zwierzęce i pierwotniaki nie mają ścian komórkowych, które pomagają utrzymać kształt i zapewniają stabilność strukturalną. Zamiast tego te komórki eukariotyczne wydzielają ...

Education

JoVE Core

Cell Biology

Biologia komórki

Unit 1

Jednostka 1

Cell-Matrix Interactions

Interakcje komórka–macierz

KEY TERMS AND CONCEPTS

Kluczowe terminy i pojęcia

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 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 in Cell Adhesion

Description

Transcript

Tags