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

Aglomerados de integrinas na membrana celular podem fazer a ponte temporária entre ligantes da matriz extracelular e o citoesqueleto para formar complexos de adesão focal.
As aderências focais podem crescer e encolher, permitindo que a célula rasteje durante a migração.
Enquanto a adesão se origina na membrana celular, os sinais são transmitidos por proteínas quinases e proteínas G em cascata por toda a célula.
Por exemplo, a trombina, uma molécula de sinalização extracelular nas plaquetas, ativa o receptor acoplado à proteína G, cAR1 / cAR3, que por sua vez ativa a Rap1 GTPase.
O Rap1 ativo interage com uma molécula adaptadora de interação com Rap1-GTP ou RIAM que recruta talina inativa para a membrana celular.
Os domínios de cabeça N-terminal e cauda C-terminal inativos da talina são dobrados juntos. A ligação de um fosfoinositídeo na membrana celular interrompe a interação cabeça-cauda, ajudando a talina a se desdobrar.
Juntamente com a kindlina, a talina ativa a integrina e se liga a outras proteínas adaptadoras, como a vinculina, que liga a integrina aos filamentos de actina.

<ol>
	<li>Stouffer, G. A. e S. S. Smyth. "Efeitos da trombina nas interações entre β3-integrinas e matriz extracelular em plaquetas e células vasculares." Arteriosclerose, trombose e biologia vascular 23, nº 11 (2003): 1971-1978.</li>
	<li>Cordes, N., Seidler, J., Durzok, R., Geinitz, H., & Brakebusch, C. (2006). A sinalização mediada por β1-integrina contribui essencialmente para a sobrevivência celular após lesão genotóxica induzida por radiação. Oncogene, 25(9), 1378-1390.</li>
	<li>Cirit, M., Krajcovic, M., Choi, C. K., Welf, E. S., Horwitz, A. F., & Haugh, J. M. (2010). Modelo estocástico de sinalização mediada por integrina e dinâmica de adesão nas bordas de ataque de células migratórias. Biologia computacional PLoS, 6(2), e1000688.</li>
</ol>

a sinalização intracelular afeta as aderências focais

Intracellular Signaling Affects Focal Adhesions

As integrinas atuam tanto como receptores de entrada extracelular quanto como ativadores de processamento intracelular. Como o próprio nome sugere, as integrinas estão totalmente integradas na estrutura da membrana. Suas regiões hidrofóbicas que abrangem a membrana interagem com a região hidrofóbica da bicamada fosfolipídica. Esses receptores de membrana fornecem locais de fixação extracelular para efetores como hormônios e fatores de crescimento. Eles ativam cascatas de resposta intracelular quando seus efetores estão ligados e ativos. Algumas vias de estimulação mediadas pela integrina induzem a proliferação celular e promovem a sobrevivência celular. As aderências originam-se na membrana celular, mas os sinais são transmitidos por toda a célula pelas proteínas G e proteínas quinases em cascata. Por exemplo, a ligação da trombina aos receptores acoplados à proteína G desencadeia a sinalização intracelular para ativar integrinas nas plaquetas. As integrinas ativadas ligam-se às sequências do peptídeo RGD nas proteínas do sangue, como o fibrinogênio. À medida que os fibrinogênios começam a formar pontes, as aderências focais agrupam-se e as plaquetas agregam-se. As integrinas também podem ligar-se diretamente a proteínas de sinalização e retransmitir os sinais para a célula. Na via Ras / MAP quinase, a quinase de adesão focal (FAK), uma proteína quinase citoplasmática, é o modo de sinalização de integrina mais bem estudado. Estudos sugerem que as adesões focais contêm muitos locais de fosforilação da tirosina e, portanto, contêm proteínas fosforiladas em tirosina, como a FAK. As integrinas agrupam-se nas junções célula-matriz, e a subunidade β recruta a FAK através de proteínas adaptadoras, como paxilina ou talina, ligadas à subunidade α. As proteínas FAK agrupam-se no local e fosforilam um local específico de tirosina umas nas outras. Isto cria um local de ancoragem de fosfo-tirosina para proteínas Src pertencentes à família das tirosina quinases citoplasmáticas. A FAK fosforila adicionalmente outros sítios de tirosina, estabelecendo assim sítios de ancoragem para várias proteínas envolvidas na sinalização intracelular.

A Sinalização Intracelular Afeta as Aderências Focais

As integrinas atuam tanto como receptores de entrada extracelular quanto como ativadores de processamento intracelular. Como o próprio nome sugere, as integrinas são totalmente integradas ...

intracellular-signaling-affects-focal-adhesions

Education

JoVE Core

Cell Biology

Biologia Celular

Unit 1

Unidade 1

Cell-Matrix Interactions

Interações Célula-Matriz

KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMOS-CHAVE E CONCEITOS

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 - Biologia Celular ilustra processos celulares complexos em vídeos de animação fáceis de entender e, ao mesmo tempo, abrangentes. Esta coleção foca nos componentes e funções essenciais das células, incluindo organelas e membranas, transporte celular e energia celular. É complementado por vídeos de Cientistas em ação que demonstram a aplicação da biologia celular em experimentos de pesquisa do mundo real.

Integrins Trigger Focal Adhesion Signaling

Description

Transcript

Tags