جزيئات الالتصاق الخلوي (CAMs)

جزيئات الالتصاق الخلوي (CAMs) هي بروتينات سطح الخلية التي تتوسط الارتباط بين الخلايا وفيما بين الخلايا والمطرس خارج الخلوي. تُصنّف هذه الجزيئات إلى عدة عائلات—الكادهيرينات، الإنتغرينات، السليكتينات، وبروتينات الفصيلة المناعية الفائقة—وهي المكونات الجزيئية التي تبني الوصلات، وتوجه التخلق الشكلي، وتسمح للخلايا بالتعرف على جيرانها ومحيطها والاستجابة لهم.

Definition

جزيئات الالتصاق الخلوي هي بروتينات عبر الغشاء أو مرتبطة بالغشاء ترتبط نطاقاتها خارج الخلوية بالروابط (ligands) على خلايا أخرى أو في المطرس خارج الخلوي، متواسطةً الالتصاق وغالبًا ما تنقل الإشارات عبر الغشاء؛ العائلات الرئيسية هي الكادهيرينات، الإنتغرينات، السليكتينات، وجزيئات الالتصاق الخلوي من الفصيلة المناعية الفائقة.

Scope

يستعرض هذا الموضوع العائلات الرئيسية لجزيئات الالتصاق الخلوي، والتمييز بين الالتصاق المعتمد على الكالسيوم والالتصاق غير المعتمد على الكالسيوم، والفرق بين الارتباط المتماثل (homophilic) والارتباط غير المتماثل (heterophilic)، والتباين بين الالتصاق بين الخلايا والالتصاق بين الخلية والمطرس، ودور جزيئات الالتصاق الخلوي كمستقبلات إشارية. يُعالج هذا الموضوع كمرجع ومدخل تعليمي، وليس كإرشادات سريرية.

Key concepts

• الكادهيرينات (التصاق خلوي بين الخلايا يعتمد على الكالسيوم)
• الإنتغرينات (التصاق بين الخلية والمطرس)
• السليكتينات (التصاق يرتبط بالكربوهيدرات)
• جزيئات الالتصاق الخلوي من الفصيلة المناعية الفائقة
• الارتباط المتماثل مقابل الارتباط غير المتماثل
• الالتصاق بين الخلايا مقابل الالتصاق بين الخلية والمطرس
• الإشارة المعتمدة على الالتصاق والاستشعار الميكانيكي

Mechanisms

تستخدم كل عائلة من جزيئات الالتصاق الخلوي استراتيجية ارتباط مميزة. تتوسط الكادهيرينات الالتصاق الخلوي المعتمد على الكالسيوم، والمتماثل إلى حد كبير، بين الخلايا، وهي النواة اللاصقة للوصلات الملتصقة (adherens junctions) والجسيمات الرابطة (desmosomes)؛ يُعد ارتباط الكالسيوم بين تكراراتها خارج الخلوية ضروريًا للالتصاق. الإنتغرينات هي مستقبلات ثنائية الأبعاد غير متجانسة ترتبط بروابط المطرس خارج الخلوي وتصل المطرس بالهيكل الخلوي الأكتيني، متواسطةً الالتصاق بين الخلية والمطرس. ترتبط السليكتينات بروابط كربوهيدراتية محددة وتدعم الالتصاق العابر، ولا سيما تدحرج الكريات البيضاء على البطانة الوعائية. تستخدم جزيئات الالتصاق الخلوي من الفصيلة المناعية الفائقة نطاقات شبيهة بالغلوبولين المناعي للارتباط المتماثل أو غير المتماثل غير المعتمد على الكالسيوم. بالإضافة إلى تثبيت الخلايا في مكانها، تعمل جزيئات الالتصاق كمستقبلات: يؤدي الارتباط إلى نقل الإشارات إلى الداخل ويسمح للخلايا باستشعار الخصائص الميكانيكية لبيئتها، وبالتالي فإن الالتصاق والإشارة مقترنان.

Clinical relevance

تحكم جزيئات الالتصاق الخلوي عمليات مثل تجميع الأنسجة، وحركة الكريات البيضاء، وهجرة الخلايا، ويُعد الالتصاق المتغير موضوعًا متكررًا في دراسات الالتهاب، والتطور، والسرطان. يصف هذا المدخل الجزيئات وآلياتها للرجوع إليها وللأغراض التعليمية وليس أساسًا للتشخيص أو العلاج.

History

ظهر الاعتراف بأن عائلات بروتينية مميزة تتوسط الالتصاق الخلوي في الثمانينيات، عندما تم تعريف الكادهيرينات والإنتغرينات ومستقبلات الالتصاق الأخرى كيميائيًا حيويًا. صاغ غومبينر (Gumbiner) في عام 1996 الالتصاق الخلوي كأساس جزيئي لبنية الأنسجة والتخلق الشكلي، وأوضحت الأعمال الهيكلية اللاحقة كيفية تجميع الكادهيرينات والكاتينينات وكيف يقترن الالتصاق بالإشارة والاستشعار الميكانيكي.

Key figures

• Barry Gumbiner
• Masatoshi Takeichi
• Richard Hynes
• Benjamin Geiger

Seminal works

• gumbiner-1996
• gumbiner-2005
• shapiro-weis-2009

Frequently asked questions

ما هي العائلات الرئيسية لجزيئات الالتصاق الخلوي؟

العائلات الرئيسية هي الكادهيرينات، الإنتغرينات، السليكتينات، وجزيئات الالتصاق الخلوي من الفصيلة المناعية الفائقة، ولكل منها آلية ارتباط مميزة ودور نموذجي في الالتصاق بين الخلايا أو بين الخلية والمطرس.

هل تقتصر وظيفة جزيئات الالتصاق الخلوي على ربط الخلايا ببعضها البعض فقط؟

لا. بالإضافة إلى التوسط في الالتصاق، تعمل العديد من جزيئات الالتصاق الخلوي كمستقبلات إشارية: يؤدي ارتباطها بروابطها إلى نقل المعلومات إلى داخل الخلية ويسمح للخلايا باستشعار الخصائص الميكانيكية لمحيطها.