ביותא ד Flashcards
מהם סוגי האיתות התאי השונים?
תלוי מגע - מגע ישיר בין התאים. חשוב במיוחד בהתפתחות העוברית ובתגובה חיסונית.
פאראקריני - תלוי במתווכים מקומיים שמשתחררים לחלל החוץ תאי ופועלים על תאים קרובים. כולל את תת הסוג - איתות אוטוקריני, למשל תאי סרטן.
איתות סינפטי
איתות אנדוקריני - למרחק ארוך.
אצטילכולין
לב - מוריד קצב לב
רוק - מגביר הפרשה של רוק
שריר מחוספס - מעורר כיווץ
שליחים שניונים
cAMP cGMP IP3 Diacylglycerol - מדפייז בממברנה Ca++
רודופסין
חוצה ממברנה פעמים רגיש מאד לאור ומופעל על ידו GPCR - כאשר חלבון הג'י שלו הוא טרנסדוסין שבתורה מפעילה פוספודיאסטרז שמפרק cGMP
מתגים מולקולריים - בין כיבוי להדלקה
שתי דרכים זרחון: קינאזות ופוספטאזות כ-30-50 אחוז מהחלבונים מזורחנים כ-120 קינאזות מקודדות בגנום שני סוגים: סרין/תריאונין קינאז וטירוזין קינאז
GTP binding protein:
שתי קבוצות: טרימרים ומונומרים
דומיינים חשובים: SH2 PTB SH3 PH
דומיינים חשובים: SH2 - טירוזין מזורחן PTB - טירוזין מזורחן SH3 - רצפי ח.א קצרים עשירים בפרולין PH - קבוצות טעונות על גבי פוספואינוזיטידים
מסלול ההפעלה של אינסולין
נקשר לרצפטור טירוזין קינאז הרצפטור עוברר זרחון עצמי ואז יש לו דומיין PTB נקשר לדומיין הזה IRS1 PH ובנוסף נקשר לפוספואינוזיטידים עי דומיין IRS1 הרצפטור מזרחן את נקשר לטירוזין המזורחן עליו Grb2 SH2 כי ישו לו דומיין.... ומה ההמשך?
Ras בסוף סוס יפעיל את הג’ף של
דומיינים מולקולרים מתווכים את האינטראקציה בין חלבוני איתות תוך תאיים
איזו דרך נוספת יש למקם חלבוני סיגנל יחד?
אמצעי להגברת הספציפיות.
חלבוני פיגום:
במקרים מסוימים החלבונים מצויים כל הזמן על הפיגום,
ובמקרים אחרים הם נאספים רק עם קבלת הסיגנל
התאספות על הרצפטור - על זרחונים.
התאספות על אתרי עגינה שהם פוספואינוזיטידים - הרצפטור המאוקטב מזרחן פוספואינוזיטידים
דרך נוספת היא פיזית למקם אותם באותו מיקום בתא, למשל בסילייה הראשונית
אילו דומיינים מעורבים במסלול האיתות של אינסולין?
PH, PTB, SH, SH3
coincidence detectors
אלו חלבונים המופעלים באינטגרציה של סיגנלים,
ורק אם קיבלו את הקומבינציה הנכונה שלהם.
מהירות התגובה תלויה בזמן החיים של מולקולות הסיגנל
Turnover time
אם חלבוני הסיגנל זמינים בתא התגובה מהירה,
אם צריך לייצר אותם, התגובה יכולה להיות איטית ולקחת כמה שעות או אפילו ימים.
מולקולה א מיוצרת ומפורקת בקצב של 100 מול’ בשנייה
מולקולה ב בקצב של 10
אם יגיע סיגנל, תוך שנייה הכמות של א תגדל פי 900 ואילו ב פי 90.
חלבון ג’י טרימרי
שלוש תתי יחידות: אלפא, ביתא וגאמא
יחידות אלפא וגאמא קשורות לליפיד בממברנה
יחידה אלפא קושרת את הנוקלאוטיד, ומכילה שני תתי דומיינים:
Ras domain and AH - alpha helical - שתיהן יוצרות את הכיס קושר הנוקלאוטיד.
יחידות ביתא וגמא מהוות יחד יחידה פונקציונלית מתפקדת
עם קישור של ליגנד לרצפטור מתרחש שינוי מבני שמזיז את האלפא הליקס ופותח את הכיס לשחלוף נוקלאוטיד
RGS - regulator of G protein signaling
פועלים כאקטיבטורי ספציפיים לתת יחידה אלפא של הידרוליזה.
וכך עוזרים לסיים תגובה לאות ביוקריוטים. כ-25 חלבונים מסוג זב מקודדים בגנום.
חלק מחלבוני הג’י מבקרים ייצור של
cAMP
נוצר עי אדניליל ציקלאז מ ATP
זהו חלבון מולטיפס ממברנלי גדול, יש לפחות 8 איזופורמים
מפורק מהר וכל הזמן עי סאמפ פוספודיאסטראז cAMP
Gs בדרכ מדובר ב
שנקשר ומפעיל את אדניליל ציקלאז
Gs Vs Gi
Gs - מעלה את ריכוז הסאמפ
Gi - פועל דרך הורדת ריכוז הסאמפ, אינהיביציה של אדניליל ציקלאז
שניהם יעדים לרעלנים של חיידקים:
רעלן הכולרה הוא אנזים שמזרז העברה של
NAD מ ADP
לתת היחידה אלפא של Gs
הקשור משנה את תת היחידה כך שהיא לא יכולה לעשות ADP
הידרוליזה, וממשיכה להפעיל את אדניליל ציקלאז.
זה גורם לשטף כלור ומים לתוך תאי האפיתל - שלשול
רעלן השעלת מזרז ריבוזילציה עי ADP של Gi כך שהוא נשאר לא פעיל במצב קושר GDP ולא יכול לכבות את התגובה. שני הרעלנים משמשים במחקר כדי לקבוע האם תגובה מתווכת עי Gs or Gi
החבר הכי טוב של סאמפ PKA
Cyclic-AMP-Dependent Protein Kinase (PKA) Mediates Most ofמthe Effects of Cyclic AMP
ההשפעה העיקרית של סאמפ היא הפעלה של
PKA - מזרחן סרין או תריאונין
במצב לא פעיל מורכב משתי יחידות קטליטיות ושתיים רגולטוריות. קישור של סאמפ ליחידות הרוגלטוריות מנתק אותן
חלבוני AKAP - נקשרים לציטוסלטון או ממברנה
נקשרים לשתי היחידות הרגולטוריות ועוזרים למקם את הסיגנל באזור ספציפי בתא
*זה דורש יותר משתי מולקולות סאמפ
יונקים מכילים שני סוגים של PKA
טייפ 1 - בעיקר בציטוזול
טייפ 2 - קשור דרך היחידות הרגולטוריות לממברנות הפלזמטית, גרעינית, מיטו ולמיקרוטובולי.
סיגנל לייצור סומטוסטטין
סאמפ מפעיל את הגן לייצורו, זו דוגמה לתגובה של סאמפ שהיא לא בהכרח מהירה הגן מכיל רצף ציס-רגולטורי: CRE - cAMP response element. פקטור שעתוק ספציפי מזהה את הרצף הזה: CRE-binding (CREB) protein PKA פקטור זה מזורחן עי
סיגנל לייצור סומטוסטטין
סאמפ מפעיל את הגן לייצורו, זו דוגמה לתגובה של סאמפ שהיא לא בהכרח מהירה הגן מכיל רצף ציס-רגולטורי: CRE - cAMP response element. פקטור שעתוק ספציפי מזהה את הרצף הזה: CRE-binding (CREB) protein PKA פקטור זה מזורחן עי בתוך הגרעין!! כלומר PKA נודד לגרעין הזרחון מאפשר לו להיקשר לרצף, וחלבון נוסף CBP - CREB binding protein להיקשר אליו ולהחיל את שעתוק הגן
סיגנל של חלבוני ג’י דרך פוספוליפידים
דרך אנזים שמעוגן לממברנה:
PLC beta - phospholipase C beta
הוא פועל על פוספוליפיד עם טבעת אינוזיטול - PI(4,5)P2
Gq חלבון הג’י במסלול זה נקרא
והוא מפעיל את PLC
שבתורו חותך את הפיפ ליצירת שני תוצרים:
inositol 1,4,5-triphosphate - IP3 and diacyglicerol
וכאן מסלול האיתות נחלק לשני ענפים
IP3 מולקולה מסיסה שמדפייזת בציטוזול ופותח תעלת סידן ב
ER.
תוך כדי הדיאציל גליצרול נשאר מעוגן לממבנרה ועוזר להפעיל את PKC (כי תלוי בסידן, משם ה C)
העלייה הראשונית בסידן גורמת ל
PKC
לטייל מהציטוזול לאזור הממברנה, שם שילוב של סידן, דיאצילגליצרול והפוט’ השלילי של הממברנה מפעילים אותו
דיאצילגליצרול יכול גם להמשיך להיחתך ולשמש חומר מוצא ליצירת חומצה אראכנואידית ומשם איקוזנואידים.
PLC beta - phospholipase C beta and gamma
beta - GPCR
gamma - RTK
מדוע סידן היא מולקולת סיגנל יעילה?
משום שריכוזה בציטוזול נשמר נמוך מאד לעומת חוץ התא וחלל הER
פתיחה וכניסה של סידן יעלו את רמתו בתא פי 10-20
מהן ryanodine receptor
תעלות תלויות סידן ב ER
נפתחות כתוצאה מעלייה ברמות הסידן ומגבירות את הסיגנל שלו עוד יותר.
שניהם עוברים אינהיביציה, בדיליי, עי סידן. זה נקרא
delayed negative feedback.
והתוצאה היא תנודות, אוסקילציות, בריכוז הסידן, שממשיכות כל הרצפטור מופעל והתדירות שלהן משקפת את עוצמת הגירוי וקובעות את התגובה.
Ca2+-induced calcium release (CICR)
שחרור של סידן מהER
עי רצפטורי IP3 and ryanodine
פועל בפידבק חיובי
ישנם חלבונים מיוחדים שתפקידם לקשור סידן, לשמש סוג של מאגרים, שעוצרים את התפשטותו ושומרים על התגובה מקומית
אבל אם הסיגנל חזק מספיק יופעלו שני הרצפטורים והתא ישטף בסידן, קצת כמו פוט’ פעולה
החלבון קלמודולין
מצוי בכל התאים היוקריוטיים
מהווה עד 1% ממסת החלבון בתא.
משמש כרצפטור סידן תוך תאי בעל מגוון תפקידים
מורכב משרשרת פוליפפטידית אחת עם 4 אתרי קישור לסידן באפיניות גבוהה.
עם קישור סידן הוא עובר שינוי מבני, בגלל שדרוש יותר מסידן אחד או שניים, הוא מציג עקומה סיגמואידלית
אין לו פעילות אנזימטית אלא מפעיל חלבונים אחרים
מבנה:
הליקס המחבר בין שני ראשים, שני אתרי קישור לסידן בכל ראש
CaM-kinase II
מצוי ברוב התאים האנימליים, כ-2% ממסת החלבון
ריכוז גבוה בסינפסות
בעל מבנה רבעוני מרהיב, שעוזר לו לתפקד כמכשיר זיכרון מולקולרי ועוזר לו להישאר פעיל גם אחרי שירד ריכוז הסידן, בזכות זרחון עצמי של השרשראות. דה זרחון תלוי בחלבון אחר.
בעל מנגנון זיכרון פנימי שיכול לקודד את תדירות תנודות הסידן, חשוב במיוחד בסינפסות
מבנה: כולל שתי טבעות עם 6 יחידות זרחון, סהכ 12, מונחות אחת על גבי השנייה..
מי מזרחן את
CaM-kinase?
איך הוא נראה בצורתו הפעילה?
מה יקרה לו בתדירות פולסים נמוכה של סידן, ומה בגבוהה?
אף אחד, הוא בעל פעילות של זרחון עצמי ששומרת עליו פעיל גם אחרי שריכוז הסידן ירד.
יש לו שתי תצורות פעילות
ACTIVE -זרחן, סידן, קלמודולין
Ca indeppendent 50-80% ACTIVE - זרחן, השאר עזבו
דומיין הקינאז פונה החוצה
בתדירות ננמוכה נראה פיקים, בתדירות גבוהה, כל 2 מילישניות, נראה עליה בפעילו עד לרוויה, אסימפטוטה, בה כל היחידות מזורחנות ופעילות
עמ’ 842
ואצטילכולין GPCR
קישור של אצטילכולין לרצפטור GPCR
בשריר הלב מפעיל חלבון
Gi.
תת יחידה ביתא -גאמא קושרת תעלת אשלגן ופותחת אותה.
זה גורם לדה פולריזציה של התא ולאפקט אינהיביטורי של הורדת קצב הלב (רצפטור מוסקריני)
מנגנון ההרחה
כ-350 רצפטורים לריחות שונים בבני אדם, מקודדים עי גנים שונים וכל נוירון מבטא אחד.
מולקולת הריח נקשרת לרצפטור GPCR
Golf משתחרר חלבון ה
שמפעיל אדניליל ציקלאז, הסאמפ פותח תעלת קטיונים ושטף נתרן נכנס
מנגנון הראייה
cyclic GMP!!!
עי האנזים גואניליל ציקלאז
בתאי רודס אור גורם להיפרפולריזציה ולא דה פולריזציה,
אור מפעיל את רודופסין שמפחית את פעילות גואניליל ציקלאז
תעלת הקטיונים נסגרת
כלומר, במצב פעיל, רודופסין בהיפרפולריזציה, התעלות סגורות
החלבון רודופסין קינאז - RK
מזרחן את הרצפטור במנגנון שנועד לדכא את התגובה.
הזרחון מאפשר גם קישור של ארסטין.
NO מסלול ה
Nitric Oxide Is a Gaseous Signaling Mediator That Passes
Between Cells
מולקולה קטנה והידרופובית NO
חוצה ממברנה.
הרפיית שריר חלק והרחבת כלי דם
אצטילכולין נקשר ל GPCR
Gq –> PLC —> IP3 –> Ca+ –> NO synthase (NOS)
NOS - חומר המוצא הוא ארגיניןת אנדותל כלי הדם
מדפייז לתאי שריר סמוכים, נקשר ומשפעל את גואניליל ציקלאז
עולה והרפייה של שריר חלק cGMP
וברזל NO:
נקשר באופן הפיך לברזל באתר הפעיל של גואנליל ציקלאז
ויאגרה מעכבת את הפוספודיאסטראז שלו.
NOS האנזים
eNOS - endothelial
nNOS - עצב ושריר
מאוקטב עי יוני סידן
מאקרופאגים מייצרים סוג מיוחד הפועל קונסיטוטיבית כשהם פעילים.
החלבון ארסטין
נקשר לרצפטור
GPCR מזורחן
מעודד אנדוציטוזה של הרצפטור, וכן מונע קישור של תת יחידה אלפא וכך את מסלול האות של הרצפטור
החלבון ארסטין
נקשר לרצפטור GPCR מזורחן מעכב בשתי דרכים: מעודד אנדוציטוזה של הרצפטור, וכן מונע קישור של תת יחידה אלפא וכך את מסלול האות של הרצפטור
דה סנסיטיזציה של GPCR
שלוש דרכים:
סיקווסטרינג - מועברים זמנית לפנים התא
Down regulation - נהרסים בליזוזום
אינאקטיבציה - עוברים שינוי כך שלא יכולים יותר לתקשר עם חלבון ג’י.
בכל שלושת המקרים זה תלוי בזרחון של הרצפטור עי
PKA, PKC, GRK
*GRK מזרחן רק אחרי שנקשר ליגנד, כך שהליגנד הוא זה שמפעיל את הדאון רגולציה.
רצפטורי RTK
אקטיבציה באמצעות דימריזציה
קיימים כמונומרים בהעדר סיגנל
קישור ליגנד גורם לדימריזציה שמאפשרת לשני המונומרים לזרחן אחד את השני ואת עצמם - טרנס-אוטופוספורילציה
כמו גם מייצר אתרי עגינה לחלבונים
EGF פרט ל!!!
עמ 852
שלא מופעל עי זרחון אלא עי שינוי קונפורמציה עי הדימריזציה
דומיינים שעשוי להכיל
RTK
cysteine rich domain Immunoglobulin like domain fibronectin like domain tyrosine kinase domain kinase insert region
החלבון IRS1
insulin receptor substrate 1
רצפטורי לאינסולין ו IGF1
תלויים בחלבון דוקינג מיוחד - IRS1
שנקשר עם רצפטורי טירוזין מזורחנים, ואז מזורחן בעצמו באתרים רבים ויוצר אתרי עיגון משלו
SH2 חלבונים עם דומיין
שנקשרים ל RTK
לפעמים עי PTB
נקשרים לטירוזין מזורחן
למשל PLC-gamma
שיכול להפעיל מסלול דומ, ולעורר שחרור של סידן.
Src אנזים אחר שנקשר הוא
שהוא פרוטאין טירוזין קינאז ציטופלזמטי
ואנזים נוסף הוא Pi3-kinase
שמזרחן פוספוליפידים ולא חלבונים
c-Cbl החלבון
RTK
יוביקווטינציה של הרצפטור במצב מזורחן, שמקדם אנדוציטוזה ופירוק בליזוזום.
מוטציות פוגעות ביכולת של התא לכבות סיגנל וגורמות לסרטן
אנדוציטוזה היא לא סוף הדרך לרצפטורים RTK
כן, הם יכולים להמשיך להפעיל את הסיגנל
למעשה, נוירונים מסתמכים על זה כדי להעביר את הסיגנל מקצה האקסון לגוף התא
allows nerve growth factor (NGF) to bind to its specific RTK (called TrkA) at the end of a long nerve cell axon and signal to the cell body of the same cell a long distance away
Ras superfamily
חלבוני ג'י מונומרים מכיל קבוצת קישור ללפידים שמאפשרת לו להתעגן לממברנה מתפקד כמתג מולקולרי מוטציה שכיחה היא כזו שמקנה עמידות ל Ras-GAP ומקבעת אותו במצב פעיל, ואז סרטן Ras, Rho, ARF, Ran, Rab
אבל רק
Ras & Rho
מעבירים סיגנל חוץ תאי
Ran protein
התארגנות הכישור המיטוטי
טרנספורט של מרנא וחלבונים מהגרעין
Ras הפעלה של
ליגנד נקשר לרצפטור RTK Grb2 חלבון אדפטור SH2 נקשר לדומיינים GEF מפעיל את (Sos - son of sevenless) שמשחלף את ראס ל GTP
Sos החלבון
הוא בעצם ה
Ras-GEF!
SH3 נקשר לדומיין
Grb2 על
The MAP kinase module activated by Ras מיהם הרכיבים, סדר הזרחונים, פעילות סופית
Raf -> Mek ->erk
MAPKKK -> MAPKK -> MAPK
הפעילות הסופית היא שינוי בפעילות של חלבונים, ושינוי בביטוי גנים
למשל ERK
נכנס לגרעין ומזרחן פקטורי שעתו
EGF - פעילות קצרה, 5 דקות
NGF - פעילות ממשוכת, אפילו כמה שעות טובות
בהרבה תאים מעוכב עי פידבק שלילי, מפעיל פוספטאז שמסיר את הזרחונים.
חלבוני פיגום מונעים תקלות תקשורת בין מסלולי
MAP KINASE
קרובים
cross talk מונע
החסרון הוא שלפעמים צריך דיפוזיה כדי להגביר את האות
בספר יש דוגמה של ייצור פרומונים וגליצרול כשני מנגונים שהיו יכולים להפריע אחד לשני.
Rho חלבוני
חלבוני ג'י השייכים למשפחת ראס מבקרים אקטין ומיקרוטובולי, שולטים בצורת התא, קוטביות, מוטיליות, אדהיציה, מחזור התא ועוד החברים הכי מפורסמים במשפחה: Rho, Rac, Cdc42 GDI במצב לא פעיל קשור לעיתים קרובות ל בציטוזול.
איתות חוץ תאי עי משפחת
ephrin
RTK דוגמה ל
שמפעיל Rho GTPase.
למשל על פני נוירונים מוטורים ועוזר להכווין נדידה של קצה האקסון לשריר המטרה.
תוך כדי מופעל ephexin - Rho-GEF –> RhoA –> Actin:
Growth cone collapse mediated by Rho family GTPases. p. 858
לשים לב שהליגנד הוא חלבון שנמצא על תא אחר
יוצר איזורי עיגון בממברנה PI 3-KINASE
הזרחון חשוב בעיקר כי הוא יוצר איזורי עיגון לחלבונים בממברנה.
הזרחון מוסר עי פוספטאזות מיוחדות, כאשר אחת מפורסמת היא
PTEN - מוטציה בה גורמת לסרטן בשל איתות ממושך
חשוב במיוחד הוא זרחון על PI (4,5) P2 --> PI (3,4,5) P3 PH שיכול להוות את קישור לחלבונים המכילים דומיין אחד החשובים הוא PKB (Akt) שמכיל דומיין כזה
תמונה חשובה, עמ 859
Akt or PKB - המסלול
The PI-3-Kinase– Akt Signaling Pathway Stimulates Animal Cells to
Survive and Grow
השם ישתבח, נתחיל כך סיגנל הישרדות מפעיל PI 3-kinase --> PI(3,4,5)P3 -->PH domain PDK1+Akt - נקשרים לPIP3 PDK1 and mTOR --> Akt מזורחן מתנתק מהממברנה ומזרחן את Bad משתחרר חלבון מונע אפופוטוזיס עמ' 860
*PDK1 - phosphoinositide-dependent protein kinase
mTOR החלבון
Target of Rapamycin
m = mamalian
קינאז בפעילותו הבסיסית ראפמיצין הוא טוקסין חיידקי המעכב את פעילות הקינאז שלו מורכב משני קומפלקסים אחד: כולל את החלבון Raptor האחראי לרגישות לרפמיצין. אחראי לגדילה תאית, ומקדם שרידה תאית. שתיים: כולל את החלבון Rictor שאינו רגיש לרפמיצין. מסייע להפעלה של PKB וחיוני לבקרה על שלד התא באמצעות Rho.
חיוני להפעלה שלו Rheb-GTPase בשורה התחתונה התוצאה היא הפעלה של mTOR by Akt. Akt --l Tsc2, active RheB -->active mTOR (com I) active Tsc2 --I inactive RheB & mTOR
focal adhesion kinase (FAK),
טירוזין קינאז ציטופלזמטי
נקשר לזנב הציטוזולי של אינטגרין.
מצבור של רצפטורים מזרחן את עצמו, ויוצר אתרי עגינה
רצפטורים ציטוקיניים מפעילים את מסלול ה
JAK-STAT
עצירת התגובה
מקושרים לטירוזין קינאזות ציטופלזמטיות בשם
Janus kinase - JAKS
שמזרחן ומפעיל פקטור שעתוק - STAT
הוא קיים כפקטור רדום בציטוזול עד שעובר שפעול ונודד לגרעין
קישור של ציטוקין מקרב שני ג’קים ליצירת דימר, אז הם מזרחנים אחד את השני, ואז מזרחנים את הציטוקינים ויוצרים אתרי עגינה STAT ל
עצירת התגובה: עי חלבונים מעכבים ועי פוספטאזות
STATs
פקטורי שעתוק קיימים לפחות 6 סוגים ביונקים, לכל אחד יש דומיין SH2 שעושה שתי פעולות: קישור לטירוזין מזורחן על הציטוקין רצפטור, ברגע שהוא נקשר JAK מזרחן אותו והוא מתנתק מהרצפטור שנית, זה מאפשר קישור ל נוסף STAT ליצירת הומו או הטרו דימר
אינאקטיבציה - מגבירים שעתוק של חלבוני אינהיבציה, ויש צורך גם בדה זרחון.
דוגמה: פרולקטין מאקטב גן לייצור חלבוני חלב
טירוזין פוספטאז
קיימת גרסה ממברנלית וגרסה ציטוזולית
ספציפיים מאד, ומבוקרים כך שפועלים בזמנים מדויקים.
מסלול
TGF-beta & SMAD
רצפטור סרין/תריאונין קינאז!!
TGF הליגנד
נקשר לרצפטורים - ארבע במספר - ונוצר טטרקומפלקס.
אל הרצפטור קשורות סרין/תריאונין קינאזות שמזרחנות את
SMAD
ובעזרת חלבון אקססורי SMAD4
נוצר גם שם קומפלקס שנודד לגרעין ומהווה פקטור שעתוק ביחד עם חלבונים נוספים.
הרצפטורים והליגנד עוברים אנדוציטוזה שמתפצלת לשני גורלות.
הראשון: המשך פעילות
באמצעות וזיקולת קלתרין, והחלבון שרה - SARA
השני: אינאקטיבציה - עי קביאולי, יוביקוויטנציה והרס בליזוזום.
אינאקטיבציה של מסלול SMAD
מקודד גם לחלבוני אינהיביציה SMAD
נקשרים לזנב הציטוזולי של הרצפטור ומונעים פעילות בשלוש דרכים:
1. תחרות על אתר הקישור של R-SMAD - receptor activated
2. גיוס יוביקווטין ליגאז בשם Smurf
3. גיוס של פוספפטאז - דה זרחון של הרצפטור
שתי הדרכים העיקריות בהן תאים אנימליים קשורים זה לזה
למשל בתאי אפיתל, דרך חגורה המחברת אותם, נקשרת לציטוסקלטון.
ברקמת חיבור למטריקס החוץ תאי - היא זו שנושאת את רוב הלחץ המכני ומגינה על התאים.
Junctional complex
מבנה המצוי בכל התאים האפיקליים הוא מגדיר את החיבור העליון ביותר שהוא tight junction ומתחתיו adherence junction ולבסוף הדזמוזומים
טבלה בעמ 1037
טבלה בעמ 1037
משפ הקדהרינים
נמצאים בכל התאים האנימליים, לא נצאים בצמחים ופטריות
טרנסממברנליים, דומיין חוץ תאי המכיל חזרות של הדומיין המשותף.
תלויים ביוני סידן!!!
קלאסיים:
מכילים 5 יחידות של הדומיין
אקטין
לא קלאסיים:
מכילים 4 או 5, דזמוגלין ודזמוכולין
סיבי ביניים
אזור תוך תאי וריאבילי שמשמש לאינטראקציה עם חלבונים שונים.
קדהרין T
פלמינגו קדהרין
חסר דומיין תוך תאי, מעוגן לממברנה מבחוץ עי
GPI
יש לו כמה דומיינים טרנסממברנליים
קדהרינים מתווכים אינטראקציה הומופילית:
תפקוד הקדהרינים
האינטראקציה היא ספציפית, בין שני קדהרינים זהים על תאים סמוכים, בדומיין ה
N-terminal
קישור של סידן מיישר את הציר וגורם למבנה שלהם להתייצב ולהתקשח, בריכוז מעל 1 מילימולר
הקישור עצמו בין קדהרינים הוא חלש, ונסמך על כמות, כאשר קישור אחד מעודד אחרים באפקט וולקרו
הקישור הוא הומופילי וספציפי גם מבחינת רמת הביטוי ולא רק סוג
קדהרינים על פני תא אחד נמצאים באינטראקציה לטרלית אחד עם השני, והם יחפשו קדהרינים שמיושרים להם אנכית.
תפקיד הקדהרינים בהתפתחות הרקמה
בזכות הקשרים ההומופילים הספציפיים, יכולים ביעילות לכוון התפתחות של רקמות.
הקדהרינים הם לא דבק בין תאים, אלא הם מאפשרים הכוונה וזיהוי ספציפי בין תאים שמבטאים את אותם הקדהרינים.
למשל, שינוי בביטוי הקדהרינים בהתפתחות צינור העצבים
E-cadherin –> N-cadherin –> cadherin 7 –> N-cadherin
EMT - epithelial to mesenchymal transformation
תלוי בבקרת קדהרינים
תפקיד חשוב בהתפתחות עוברית תקינה, תלוי בחלבונים:
slug, snail, twist פקטור שעתוק
המדכא ייצור של קדהרין אפיתל ובכל מקדם את המעבר למזנכימה.
גם בתאים ממאירים, ניסויים מראים שחסימה של טוויסט יכולה להפוך את התאים בחזרה ללא ממאירים או להיפך.
מוטציות בקדהרין אפיתל שכיחות בתאים סרטניים.
צמתי אדהיזיה
Catenins Link Classical Cadherins to the Actin Cytoskeleton
Adherence junction -
צומת עיגון בין תא לתא, מערב אקטין, חלבונים מתאמים וקדהרינים.
קטנינים - החלבונים המתאמים: p120-catenin beta-catenin alpha-catenin בסדר הזה, כאשר האקטין מתחבר לאלפא קטנין, ווינקולין מתחבר אליו גם כן ומוסיף עוד אקטין
התארגנות של צומת אדהיזיה
מתחילה כאשר שני פרקורסרים של תאי אפיתל חוקרים את סביבתם,
כאשר באים במגע עם תא שכן מתאים,
נוצרים קלסטרים של קדהרין וקטנין ואלו מפעילים את
Rac - important actin regulator
מקדם בליטת אקטין גדולה יותר, ומגדיל את נק המגע
בסוף הוא עובר הידרוליזה ואינאקטיבציה.
גם Rho מעורב
ליצירת פעילות כיווץ וגיוס של מיוזין 2
הכיווץ יוצר מתח שמגייס עוד אקטין והרחבה של הצומת.
מתח בצמתי אדהיזיה
Mechanotransduction in an adherence junction.
כוחות המתיחה חשובים להיווצרות הצומ
זה מציע שצמתי אדהיזיה הן לא סתם נק חיבור אלא חיישני מתח שמווסתות את פעילותן בהתאם
היכולת הזו תלויה מאד באלפא קטנין שנמתח כאשר המתח גובר. זה חושף אתר קישור לוינקולין שמקדם גיוס אקטין נוסף ומחזק את הצומת
צמתי אדהיזיה חשובים לעיצוב מבנים ותיאום תנועה בין תאין ברקמה
חיונים לעיצוב צורת מבנים רב תאיים,
קישור של אקטינים בתאים סמוכים מאפשר לתאם צורה בין תאים שכנים
בשריר הלב -תיאום ההתכווצות
בתאי אפיתל - יצירת adhesion belt (zonula)
מורכבת מצרורות אקטין ומיוזין
דזמוזומים
תפקידם העיקרי הוא להעניק חוזר מכני
מחברים דרך סיבי ביניים - סוגים שונים בהתאם לתא
למשל אפיתל - קרטין, שריר הלב - דזמין
נמצאים בחולייתנים אך לא בדרוזופילה
מכילים קדהרינים לא קלאסיים
רכיבים:
קדהאינים לא קלאסיים: desmocolin, desmoglein
חלבוני עזר: פלאקוגלובין, פלאקופילין (גאמא-קטנין)
נקשרים לדסמופלקאין שנקשר לסיב הביניים
פמפיגוס - נוגדנים נגד קדהרינים של דזומוזום
צמתי אטימה
tight junction
חלבוני צמתי האטימה
אוטמים את המרווח בין שני תאים ומונעים זליגה
חלבונים:
הסוג העיקרי היוצר צומת זו הוא קלאודינים - לעיתים מאפשרים מעבר סלקטיבי, למשל של מגנזיום בכלייה. מוטציה בהם מובילה לאיבוד מוגבר של מגנזיום.
בבני אדם יש כ-24 סוגים.
יוצרים תעלות סלקטיביות - paracellular pores
אוקלודין - לא חיוני להרכבה אך חיוני להגבלת החדירות
טריצלולין - דרוש לאטימת הצומת, מונע דליפה.
לשים לב שהקצה האמיני והקרבוקבילי של קלאודין ואוקלודין נמצא בציטוזול, הקצה הזה נקשר לחלבוני פיגום המחברים אותם לשלד האקטין.
The role of tight junctions in transcellular transport
חלבוני טרנספורט מקובעים לאיזורים שונים של הממברנה,
ההפרדה הזו מאפשרת העברה וקטוריאלית לאורך האפיתל מלומן המעי לדם.
גלוקוז מועבר אקטיבית לתוך התא עי טרנספורטר
Na+/glucose
בממברנה הבזולטרלית.
כאשר צמתי אטימה מגיבלות את הטרנספורט הזה לדומיינים מובחנים בממברנה
חלבוני הפיגום של צמתי איטום - משפחת ה
Zonula ocledens
חלבוני פיגום גדולים שמספקים תמיכה מבנית לצומת ZO 1,2,3 העיקריים הם מעין שרשרת חלבונית של דומיינים: הכוללים מס' דומיינים מסוג PDZ PDZ - מזהים וקושרים זנב קרבוקסילי של חלבונים של קלאודין, ZO SH3 - חלבוני איתות GK - occludin P - actin
צמתי תקשורת מעבירים גם חשמל וגם מטבוליטים
Gap Junctions
רווח צר ואחיד של 2-4 ננומטר בין שני התאים
עשוי מחלבונים מייצרי תעלות:
קונקסינים - הנפוצים בבעלי חוליות, 21 איזופורמים בבני אדם
אינקסינים - בחסרי חוליות
גודל הפתחים 1.4 ננומטר, מאפשר מעבר של יונים אינאורגניים ונוקלאוטידים, מולקולות מסיסות אחרות.
אבל לא חלבונים ומקרומולקולות
בעצם מתחת ל1000 דלטון
עובר: סוכרים, ח.א, ויטמנים, מולקולות סיגנל כמו cAMP, IP3
לא עובר: חלבונים, חומצות גרעין, פוליסכרידים
מאפשרים מעבר של פוט חשמלי
תיאום חשמלי כזה מסנכרן את הכיווץ של שריר הלב ושריר חלק במעי
התעלות יכולות להיות פתוחות או סגורות עי שינויים אלקטרוכימיים, נוירוטרנס’ מתח, חומציות, סידן ועוד.
אלו מבנים דינמיים שיכולים לעבור הרכבה ופירוק מהירים.
היות וזמן החיים של קונקסין הוא קצר יחסית.
קונקסין
חלבון חוצה ממברנה 4 פעמים
בעל זמן חיים קצר
כל תעלה מורכבת מ-6 קונקסים ונקראת קונקסון
שני קונקסונים על תאים סמוכים יוצרים תעלה.
הצומת עצמה מורכבת מהרבה תעלות כאלו.
קונקסינים חדשים מוכנסים לממברנה באקסוציטוזה ומדפייזים עד שנתקלים בקונקסין אחר ונתפסים בו.
הקישור ביניהם יכול להית הומוטיפי או הטרופטיפי.
פלזמודזמטה בצמחים מתפקדת כ-
Gap junction
מקבילה צמחית לגאפ ג’נקשיין,
רציפות גם של הרשתית הנקראת
דזמוטיובול - שלוחה של האי אר החלק
דילגתי כך שאם תרצי לחזור על זה - עמ’ 1053
אינטגרינים
תלויים בסידן
הדבקה בין תא למטריקס
סלקטינים
תלויים בסידן
חלבונים טרנסממברנליים בעלי דומיין לקטין שמור
יוצרים אינטראקציה זמנית בין תאים
לקטינים - חלבונים קושרי סוכר
כלומר, מתווכים הדבקה זמנית בין תאים בזרם הדם.
בעיקר - סלקטינים על גבי תאי דם לבנים מתחברים ללקטינים על גבי האנדותל, קישור חלש בעל אפיניות נמוכה, אך מאפשר נדידה של התאים הלבנים לרקמה
סוגים:
לימפוציטים - L
אנדותל שמשופעל עי דלקת - E
קושר גם טסיות.
על טסיות הדם ועל אנדותל - P
נעזרים באינטגרינים
בתוך התא מחוברים לאקטין דרך חלבונים אדפטוריים
כניסת לימפוציטים לרקמה מתווכת עי
סלקטינים, אינטגרינים ו- Ig
הסלקטינים מתווכים היצמדות חלשה שמאפשרת לתאים לעזוב את זרם הדם ולהתחיל בתהליך, תנועת גלגול המערבת קישור ושחרור.
הגלגול ממשיך עד שמופעלים האינטגרינים - קונפורמציית היצמדות
כעת הלימפוציטים קשורים לאינטגרינים ומבצעים זחילה בין תאי האנדותל.
Ig superfamily
חלבונים חוצי ממברנה גדולים, גליקופרוטאינים
מכילים ריבוי שיירי ציסטאין הנוטים לייצר קשרי S-S
אינם תלויים בסידן!!
כאלו הנמצאים באנדותל:
ICAMs - intracellular adhesion mileciules
VCAMs - vascular
שניהם מקדמים קישור הטרופילי לאינטגרין
NCAMs - neural - קישור הומופילי
כנראה קשורים ל
fine tuning
של החיבור בין תאים, מוטציה בהם ויאבילית לחלוטין (שלא כמו בקדהרין)
איזה תאים מייצרים את המטריקס החוץ תאי
פיברובלאסטים מייצרים את המאקרומולקולות המרכיבות את ה
ECM
במקרים מיוחדים של רקמות חיבור סחוס ועצמות, כונדרובלסטים ואוסטאובלסטים.
GAGs - glycosaminoglycan - כללי
פוליסכרידים גדולים וטעונים,
לרוב קשורים לחלבון בצורת פרוטאוגליקן
מהווים מבנה דמוי ג’ל.
תופסים את רוב הנפח החוץ תאי
GAGs - glycosaminoglycan - מאפיינים
וסוגים
מאפיינים: לא מסועפים מורכבים מיחידות חוזרניות של דיסכריד: NAG - בדרכ עובר סולפיטציה uronic acid מטען שלילי - בגלל סולפט או קרבוקסיל
סוגים: היאלורונן כוינדרוטין סולפט ודרמטאן סולפאט הפראן סולפט - NAG-glucuronic acid קרטאן סולפט
עמ 1058, לקרוא שוב!! חשוב
היאלורונן -
הפשוט ביותר GAG
משמש חומר מילוי זמני בזמן ההתפתחות וריפוי פצעים
אינו גאג טיפוסי עקס העדר סולפט
NAG מכיל עד 25,000 דיסכרידים של
וחומצה גלוקורונית בקשרים ביתא 1.3, 1.4
נמצא בכמויות מתשנות בכל הרקמות, נפוץ בעוברים מוקדמים
כל יחידות הדיסכריד זהות
עצום מימדים ואינו מחובר לחלבון
מועבר החוצה ישירות עי קומפלקס אנזימטי ולא באקסוציטוזה
מסייע בנדידת תאים; עושה מקום לתאים החדשים, למשל בהתפתחות שסתומי הלב והמחיצות בין החדרים
מיוצר בכמויות גדולות בתהליך ריפוי פצעים
מצוי במפרקים
מפורק עי היאלורונידאז
פרטאוגליקנים
חלבוני הליבה מתורגמים בקו-טרנסליישן לתוך ה ER.
המרכיב הסוכרי מורכב על החלבון בגולג’י
מתחיל בהרכבה של פריימר טטרה סכריד לקבוצת הצד של סרין:
קסילוז - גלקטוז - גלקטוז - גלוקורוניק אסיד - linkage tetrasaccharide
שאר הסוכרים מוספים אחד אחד
מיהו דיכורין?
סוג של פרוטאוגליקן
מכיל רק שרשרת אחת, קטן
מקשט קולגן, ומבקר אותו
מוטציה בעכברים - עור שביר תחת כוחות מתיחה
אגרקאן
מרכיב עיקרי בסחוס בעל משקל מולקולרי גדול מורכב chondroitin sulfate X100 keratan sulfate X30 מחוברות לחלבון ליבה עשיר בסרין
Syndecans
פרוטאוגליקנים בעלי חלבון ליבה חוצה ממברנה
עם דומיין תוך תאי שיוצר אינטראקציה עם אקטין ומולקולות סיגנל
אגרגטים של פרוטאוגליקנים
יכולים להתחבר ליצירת קומפלקסים גדולים למשל אגרקאן עם היאלורונן המונומריים נקשרים של אגרקאן נקשרים לשרשרת הארוכה של היאלורונן וללינק פרוטאין שמחבר ביניהם Link protein השייכים למשפחת ה hyaluronan binding proteins נציין כמובן שהקשרים הם לא קוולנטיים.
קולגן - החלבון העיקרי של המטריקס בחוץ תאי
החלבונים השופעים ביותר ביונקים, כ-25% ממסת החלבון, גליקופרוטאין
מתנגדים לכוחות מתיחה
מבנה סלילי, שלוש שרשראות אלפא - טריפל הליקס
(לא אלפא הליקס!!)
הליקס שמאלי, פיתול של 120 מעלות - שלוש ח.א:
Gly-X-Y לרוב:
X=Pro, Y=HydroxiPro
סוגי קולגן
כנראה בעקבות גן שעבר דופליקציות
סוג 1: הנפוץ ביותר, מצוי בעיקר בעור ובעצם ומקנה חוזק מכני. שייך לקולגניים הסיביים. אוסטאוגנזה אימפרפקטה
סוג 2: סחוס, פחות קשיח מ-1, גמדות
סוג 3: יוצר סיבים, אהלרס דיינולס
סוג 4: רשת היוצרת חלק מהלמינה הבזאלית
סוג 7: שופעים בעור, יוצרים anchoring fibrils
סוג 9: fibril associated
סוג 12: מקשטים את פני השטח של סיבי קולגן, מקשרים לרכיבים שונים במטריקס
חלבונים דמויי קולגן:
סוג 17 - דומיין טרנסממברנלי, המידזמוזום
סוג 18 - חלבון הליבה של הפרוטאוגליקנים
פיברונקטין
דומיינים: פיברין, קולגן, אינטגרין, הפרין
גליקופרוטאין גדול המצוי בכל בעלי החוליות, חשוב לאינטראקציות בין תא למטריקס
עכברים מוטנטים מתים מוקדם בעובר
מבנה:
דימר המורכב משתי תתי יחידות גדולות עם שני קשרים דיסולפידי בקצה C
כל דומיין מקודד עי אקסון נפרד, מרמז שהתפתח מדופליקציות
type III fibronectin - הדומיין החוזרני הנפוץ, כ-90 ח.א
RGD רצף ארגינין-גליצין-אספרטט:
חיוני לקישור אינטגרין, ביחד עם synergy region
מצוי בצורה מסיסה או מתארגן לפיברילות עי יצירת קשרי
S-S נוספים
ההתארגנות לפיברילים רק ברקמה חיה ולא במבחנה
משום שזקוקים לחלבונים נוספים דוגמת אינטגרינים שיפיעלו כוחות מתיחה, המתיחה חושפת אתר קישור קריפטי חיוני ליצירת סיב
תאים מארגנים את פיברילות הקולגן עי הפעלת מתח על המטריקס
האינטראקציה של תאים עם המטריקס החוץ תאי היא גם מכנית
אלסטין מעניק לרקמות את האלסטיות שלהן
ניתנים להרחבה פי 5 מגומי
אבל, סיבי קולגן השזורים בתוכם מגבילים את הגמישות
החלבון אלסטין:
הידרופובי מאד, 750 ח.א
עשיר בפרולין וגליצין, לא עובר גליקוזילציה
מופרש כפרקורסר - טרופואלסטין
מורכב משני סגמנטים החוזרים על עצמם, כל סגמנט אקסון נפרד
סגמנטים הידרופוביים - חשובים לאלסטיות
אלפא הליקס עשירים באלנין וליזין - אחראים על יצירת קשרי הצילוב עי קשרים קוולנטיים בין שירי ליזין קרובים.
שופע בעורקים
עטוף במיקרופיברילות שמופיעות לפניו ומכווינות את התפתחותו
אלסטין מעניק לרקמות את האלסטיות שלהן
ניתנים להרחבה פי 5 מגומי
אבל, סיבי קולגן השזורים בתוכם מגבילים את הגמישות
החלבון אלסטין:
הידרופובי מאד, 750 ח.א
עשיר בפרולין וגליצין, לא עובר גליקוזילציה
מופרש כפרקורסר - טרופואלסטין
מורכב משני סגמנטים החוזרים על עצמם, כל סגמנט אקסון נפרד
סגמנטים הידרופוביים - חשובים לאלסטיות
קשרי צילוב קוולנטיים!!!
אלפא הליקס עשירים באלנין וליזין - אחראים על יצירת קשרי הצילוב עי קשרים קוולנטיים בין שירי ליזין קרובים.
שופע בעורקים
עטוף במיקרופיברילות שמופיעות לפניו ומכווינות את התפתחותו
פיברונקטין וגליקופרוטאינים אחרים בעלי דומיינים רבים עוזרים לארגן את המטריקס
בעלי דומיינים רבים לקישור חלבונים חוץ תאיים ורצפטורים על פני התא.
תורמים לארגון והתפתחות
תמונה בעמוד 1066 - דומיינים של קישור מסודרים כמו חרוזים על חוט
קישור אינטגרין לפיברונקטין
באמצעות רצף RGD
חלבונים אחרים משתמשים ברצף זה,
תפקיד בקרישת דם ולכן יעד לתרופות נוגדות קרישה.
כמו גם, ארס של נחשים אנטי קרישה, חלבון בשם
disintegrin
הלמינה הבאזלית
צורה מיוחדת של מטריקס חוץ תאי
עובי 40-120 ננומטר
בסיס לתאי אפיתל, מקיפה שריר, שומן ותאי שוואן, מפרידה
בכלייה למשל מתפקדת בפילטר בין האפיתל לאנדותל - יחד עם חלבוני slit diaphragms
שלוש דרכים בהן יכולה להתארגן:
שריר - להקיף תאים
אפיתליום - בתחתית
גלומרולוס בכלייה - הפרדה בין שתי שכבות תאים שונים
פגמים גנטיים במרכיבי הלמינה הבזלית:
junctional epidermolysis bullosa
למינין וקולגן 4 רכיבים מרכזיים של הבזאל למינה
הלמינה הבאזלית נוצרת עי שתי שכבות התאים משני צידייה, למשל האפיתל והתאים שמרכיבים את הסטרומה
למרות שההרכב הספציפי וריאבילי, שלושה רכיבים די קבועים:
למינין, קולגן 4 ונידוג’ן, ביחד עם הפרוטאוגליקן פרלקאן.
רכיבים שכיחים אחרים הם
למינין וקולגן 4 רכיבים מרכזיים של הבזאל למינה
הלמינה הבאזלית נוצרת עי שתי שכבות התאים משני צידייה, למשל האפיתל והתאים שמרכיבים את הסטרומה
למרות שההרכב הספציפי וריאבילי, שלושה רכיבים די קבועים:
למינין, קולגן 4 ונידוג’ן, ביחד עם הפרוטאוגליקן פרלקאן.
רכיבים שכיחים אחרים הם פיברונקטין וקולגן 18.
למינין
המארגן העיקרי של מבנה הרשת, ובהתפתחות המוקדמת הלמינה הבזאלית מכילה בעיקר למינין.
מדובר במשפחה של חלבונים במבנה של שלוש שרשראות פוליפפטידיות ארוכות (אלפא, ביתא, גאמא)
המבנה וריאבילי אבל רוב הלמינינים מכילים את גאמא 1, עכברים מוטנטים בו מתים בעוברות
מוחזקות יחדיו בקשרים דיסולפידיים
מתארגנים ספונטנית
אתרי הקישור לאינטגרין, דיסטרגליקן ופרלקאן נמצאים בקצה הצלב, על שרשרת אלפא
תמונה עמ’1070
קולגן 4
רכיב חיוני בבזאל למינה
קיים בכמה איזופורמים
כמו כל קולגן, מורכב משלוש שרשראות אבל אלו מופרעות יותר מ-20 פעמים עי כיפופים.
מתארגנים למבנה של רשת דרך הדומיינים הטרמינליים, שמעניקה חוזק ללמינה.
מוטציה = תסמונת אלפורט
קישורים בממברנה הבאזלית
קולגן 4 - לעצמו, נידוג’ן, פרלקאן, למינין
נידוג’ן - קולגן 4 ולמינין
למינין - לעצמו, נידוג’ן, קולגן 4, פרלקאן - כולם!
פרלקאן - לעצמו וקולגן 4
למינה בזאלית בכלייה
שכבה עבה במיוחד,
משמשת כפילטר מולקולרי שעוזר למנוע מעבר של מאקרומולקולות מהדם לשתן.
הפרוטאוגליקן חשוב במיוחד למטרה זו, כשמסירים את הסוכר שלו מאפייני הסינון נהרסים.
תסמונת אלפורט - פגם בקולגן 4, למינה עבה במיוחד ולא מתפקדת.
למינה בזאלית ו
neuromuscular junction
זוהי הצומת שבין טרמינל העצב של הנוירון המוטורי יוצר סינפסה כימית עם השריר.
בחולייתנים, הלמינה שמקיפה את השריר מפרידה בין הממברנה של הנוירון לזו של השריר בעלת אופי כימי מיוחד,
ואיזופורם מיוחד של קולגן 4, למינין ופרוטאוגליקן בשם אגרין.
אחרי פציעת שריר או עצב, תפקיד מרכזי בריפוי.
שכן, אחרי פגיעה בשריר או בעצב, הלמינה הבזלית שורדת ושומרת על צורתה
ויכולה להכווין את מיקום היווצרות הסינפסה מחדש
פגמים ברכיבי הלמינה הללו מובילים לדיסטרופיית שרירים בה שרירים מתפתחים אך מתנוונים במהלך החיים.
תאים חייבים להיות מסוגלים להרוס את המטריקס
באמצעות פרוטאזות, פעילותם לרוב מוגבלת לקרבת שטח פני התא עי עיגון ב anchoring proteins
והן עי מעכבי פרוטאזות
אינטגרינים
הטרודימרים טרנסממברנליים שמחברים את המטריקס החוץ תאי לציטוסקלטון
הרצפטורים העיקריים לקשירת חלבוני ECM מופעל עי סיגנלים כימיים ומכניים מבנה: מורכב משתי תתי יחידות גליקופרוטאיניות - אלפא וביתא המחוברות בקשרים לא קוולנטיים קרבוקסילי - בתוך התא, אמיני - בחוץ
החלק החוץ תאי נקשר לרצפי ח.א ספציפיים. המוכר RGD
וגם LDV
בבני אדם קיימים 24 סוגים, מ-8 גנים לשרשראות ביתא ו-18 גנים לאלפא
קשירתם מושפעת מריכוז הסידן והמגנזיום
החלק התוך תאי נקשר לחלבונים שיוצרים קישור לשלד
Actin linked cell matrix
צמתים הנוצרים בין התא למטריקס החוץ,
רכיבים לפי סדר: אינטגרין, שרשרת ביתא קושרת טאלין, שמצדו קושר אקטין ווינקולין
אינטגרין נקשר לחלבון תוך תאי מצד אחד, ולחלבונים מתאמים:
טאלין - חלבון מתאם גדול
קינדלין - מתחבר גם גן לזנב ביתא התוך תאי, חלבון רגולטורי
יכולים להיות צמתים זמניים או עמידים, למשל
focal adhesion - עמיד, נוצרים עי פיברובלסטים
צומת בין שריר לגיד
המידזמוזום - צומת בין תא למטריקס
מחבר אפיתל ללמינה הבזאלית
בין סיבי ביניים למטריקס החוץ תאי אינטגרין ספציפי - אלפא6-ביתא4 בתוך התא - קושר פלקטין BP230 קרטין מערב קולגן 17 - טרנסממברנלי!!
מחוץ לתא - קושר קולגן ולמינין
פגם בכל אחד מהרכיבים האלו = מחלה. למשל
bullous pemphigoid - נוגדים נגד קולגן 17/BP230
LAD - leucocyte adhesion defficiency
פגם באינטגרין
ביחידה-ביתא2
מחלות שנובעות מפגמים באינטגרינים
תסמונת גלנזמן
הרבה פעמים לטליות בשלבים מוקדמים.
גלנזמן - פגם באגרגציה של טסיות, דימום - ביתא3
חשובה במיוחד היא יחידה ביתא-1 - פגמים ביחידה זו הם לטליים
אינטגרינים נעים בין קונפורמציה פעילה ללא פעילה
במצב לא פעיל - המקטעים החיצוניים מקופלים, לא יכולים לקשור מטריקס.
הזנבות הציטופלזמטיים תפוסים יחד, וגם שם נמנעת אינטראקציה
במצב פעיל - נחשפים אתרי קישור לחלבונים תוך תאיים, וגם בחוץ.
המעבר מצורה לא פעילה לפעילה כרוכה בשינוי קונפורמציה משמעותי.
יכול להתחיל מבחוץ או מבפנים
דוגמה להפעלה של אינטגרינים
Thrombin –> Rap1 –> RIAM, talin, kindlin –> Integrin activated.
GPCR טרומבין נקשר ל
Rap1 מפעיל חלבון ג’י מונומרי
מצבורי אינטגרין יוצרים אדהיזיה חזקה
האינטגרינים, כמו מולקולות אדהיזיה אחרות, נבדלים מרצפטורים בכך שהם קושרים את הליגנד שלהם באפיניות נמוכה ובאופן חלש. וכן נמצאים בריכוזים הרבה יותר גבוהים על פני התא.
גם כאן יש אפקט וולקרו
לאחר אקטיבציה, אינטגרינים מתאסםים ליצירת פלאק
חלבונים נוספים בהקשר של אינטגרינים, שיוצרים צמתי תא-מטריקס
ILK - integrin linked kinase
pinch
parvin
שלושתם יחידיו יוצרים קומפלקס טרימרי.
קושרי אקטין:
vinculin, zyxin, VASP, alpha-actinin
FAK - focal adhesion kinase
Talin
מייצר צמתים גם עם אקטין וגם עם סיבי ביניים.
בצורתו הלא פעילה עגול כזה, כמו תולעת
משמש גם כחיישן מתח בצמתי תא מטריקס
אינטגרינים מגייסים מולקולות איתות תוך תאיות
Ras/MAP kinase למשל מסלו ה
יכול להיות מופעל גם דרך אינטגרינים, לחלוקה תאית או שרידה
FAK ושוב הטירוזין קינאז הציטוזוללי
מגויס עי חלבוניםם מתואמים של יחידה ביתא של אינטגרין פעיל
מזרחן ומייצר אתרי עגינה
צמתי תא מטריקס מגיבים לכוחות מכניים
הטאלין מכיל הליקס שנמתח כאשר מופעל מתח מכני,
המתיחה חושפת אתר קישור לוינקולין שמגייס אקטינים נוספים לפיתוח הצומת
פאקסילין - paxilin
FOCAL ADHESIONS קשור ל
כאשר אינטגרינים מצטברים בצמתי תא מטריקס,
חלבונים אדפוטוריים הקשורים לתת יחידה אלפא של אינטגרין מגייסים את FAK
שנקשר לתת יחידה ביתא של האינטגרין ומזרחן כך שנוצר אתר עגינה ל
Src
פקיסלין וטאלין הם שני החלבונים התוך תאיים האדפטוריים שמתווכים את זה.
