Integryny

Integryny

INTEGRYNY – rodzina receptorow transbłonowych zaliczanych do białek adhezyjnych. Integryny tworzą połaczenia międzykomórkowe oraz połaczenia komórka-macierz zewnątrzkomorkowa (ECM). Pełnią również ważną funkcję strukturalną, poprzez wiązania z białkami cytoszkieletu oraz uczestniczą w transdukcji sygnału i odpowiedzi komórki na sygnały mikrośrodowiska.

Budowa:

Integryny są glikoproteinami. Każna z integryn jest hetorodimerem utworzonym z dwóch podjednostek: α i β. W genomie człowieka znanych jest 18 genów kodujących podjednostkę α oraz 8 genów kodujących podjednostkę β (tab.1). Dodatkowa zmienność jest zapewniana przez alternatywny splicing cząsteczek pre-mRNA kodujących podjednostki integrynowe. Kombinacja białek wchodzących w skład określonej integryny determinuje powinowactwo tego receptora do różnych ligandów (białek ECM).

Tabela 1. Geny kodujące podjednostki integryn.

PODJEDNOSTKA α			PODJEDNOSTKA β
Gen	Białko	Alternatywne nazwy białka	Gen	Białko	Alternatywne nazwy białka
ITGA1	CD49a	VLA1	ITGB1	CD29	MSK12, MDF2
ITGA2	CD49b	VLA2	ITGB2	CD18	LFA-1
ITGA3	CD49c	VLA3	ITGB3	CD61	GP3A
ITGA4	CD49d	VLA4	ITGB4	CD104
ITGA5	CD49e	VLA5	ITGB5	ITGB5	FLJ26658
ITGA6	CD49f	VLA6	ITGB6	ITGB6
ITGA7	ITGA7	FLJ25220	ITGB7	ITGB7
ITGA8	ITGA8		ITGB8	ITGB8
ITGA9	ITGA9	RLC
ITGA10	ITGA10
ITGA11	ITGA11	HsT18964
ITGAD	CD11D	FLJ39841
ITGAE	CD103	HUMINAE
ITGAL	CD11a	LFA1A
ITGAM	CD11b	MAC-1
ITGAV	CD51	VNRA, MSK8
ITGA2B	CD41	GPIIb
ITGAX	CD11c

Funkcja:

1. Tworzenie połaczeń adhezyjnych.

Integryny umożliwiają przytwierdzenie komórki do podłoża poprzez tworzenie połączeń zwierających komórka-macierz zewnątrzkomórkowa (ECM). W połączeniu typu przyczep ogniskowy (ang. focal adhesion) zewnątrzkomórkowa domena integryny wiąże się z białkami ECM (np. fibronektyną), a część cytoplazmatyczna pozostaje związana z filamentami aktynowymi poprzez białka kotwiczące: talinę, paksylinę, winkulinę i α-aktyninę (ryc. 1) [1, 2]. Innym typem integrynowych połaczeń zwierających są hemidesmosomy wiążące komórkę do błony podstawnej. Hemidesmosomy są związane z cytoszkieletem komórki (filamentami pośrednimi) za pomocą pochodnych desmoplakiny [1].

Ryc.1. Budowa przyczepu ogniskowego (ang. focal adhesion) [2].

1. Transdukcja sygnału

Integryny są receptorami błonowymi przenoszącymi informacje na temat struktury oraz składu otoczenia komórki. Ligandami dla integryn są: fibronektyna, witronektyna, kolagen oraz laminina. Integryny oraz błonowe receptory kinaz tyrozynowych (RTK - receptor tyrosine kinase) determinują odpowiedź komórki na poziomie: prolifracji, migracji lub apoptozy (ryc.2) [3].

Ryc.2. Szlaki sygnałowe zależne od integryn oraz receptorów kinaz tyrozywych (RTK) [3].

1. Udział w procesie migracji komórki.

Integryny tworzą punkty zakotwiczenia komórki do macierzy zewnątrzkomórkowej charakterystyczne dla procesu migracji komórki [4]. Wypustka cytoplazmy zwrócona w kierunku ruchu komórki (lamelipodium) tworzy cienkie palczaste wypustki (filopodia), które łączą się z podłożem za pomocą połaczeń integrynowych. Powoduje to naprężenia w cytoszkielecie i oderwanie się od podloża tylnej części komórki oraz depolimeryzacji filamentów aktynowych (retrakcja) (Ryc.3).

Ryc.3. Przemieszczanie się komórki po podłożu.

Brak wiązań receptorów integrynowych z ligandami indukuje szlak sygnałowy prowadzący do apoptozy (tzw. anoikis).

Literatura

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. „Molecular Biology of the Cell. 4th edition.” New York: Garland Science; 2002.
2. Mitra SK, Hanson DA, Schlaepfer DD. „Focal adhesion kinase: in command and control of cell motility.” Nat Rev Mol Cell Biol. 2005 Jan;6(1):56-68. Review. 15688067.
3. Guo W, Giancotti FG. Integrin signalling during tumour progression. Nat Rev Mol Cell Biol. 2004 Oct;5(10):816-26. 15459662.
4. Ngalim SH, Magenau A, Le Saux G, Gooding JJ, Gaus K. „How do cells make decisions: engineering micro- and nanoenvironments for cell migration.” J Oncol. 20652046.