مولکول‌های چسبان سلولی (CAMs)

مولکول‌های چسبان سلولی (CAMs) پروتئین‌های سطح سلول هستند که واسطه اتصال بین سلول‌ها و بین سلول‌ها و ماتریکس خارج سلولی می‌شوند. این مولکول‌ها که به چندین خانواده — کادهرین‌ها، اینتگرین‌ها، سلکتین‌ها و پروتئین‌های سوپرفامیلی ایمونوگلوبولین — گروه‌بندی می‌شوند، اجزای مولکولی هستند که اتصالات را می‌سازند، مورفوژنز را هدایت می‌کنند و به سلول‌ها اجازه می‌دهند همسایگان و محیط اطراف خود را شناسایی کرده و به آنها پاسخ دهند.

Definition

مولکول‌های چسبان سلولی پروتئین‌های تراغشایی یا مرتبط با غشا هستند که دامنه‌های خارج سلولی آنها به لیگاندها در سلول‌های دیگر یا در ماتریکس خارج سلولی متصل می‌شوند و واسطه چسبندگی شده و اغلب سیگنال‌ها را از طریق غشا منتقل می‌کنند؛ خانواده‌های اصلی شامل کادهرین‌ها، اینتگرین‌ها، سلکتین‌ها و CAMهای سوپرفامیلی ایمونوگلوبولین هستند.

Scope

این موضوع به بررسی خانواده‌های اصلی CAM، تمایز بین چسبندگی وابسته به کلسیم و مستقل از کلسیم، تفاوت بین اتصال هموفیلیک و هتروفیلیک، تضاد بین چسبندگی سلول-سلول و سلول-ماتریکس، و نقش CAMها به عنوان گیرنده‌های سیگنالینگ می‌پردازد. این مطلب به عنوان یک مرجع و مدخل آموزشی در نظر گرفته شده است، نه راهنمای بالینی.

Key concepts

• کادهرین‌ها (چسبندگی سلول-سلول وابسته به کلسیم)
• اینتگرین‌ها (چسبندگی سلول-ماتریکس)
• سلکتین‌ها (چسبندگی متصل شونده به کربوهیدرات)
• CAMهای سوپرفامیلی ایمونوگلوبولین
• اتصال هموفیلیک در مقابل هتروفیلیک
• چسبندگی سلول-سلول در مقابل سلول-ماتریکس
• سیگنالینگ وابسته به چسبندگی و مکانوسنسینگ

Mechanisms

هر خانواده CAM از یک استراتژی اتصال مشخص استفاده می‌کند. کادهرین‌ها واسطه چسبندگی سلول-سلول وابسته به کلسیم و عمدتاً هموفیلیک هستند و هسته چسبنده اتصالات چسبنده (adherens junctions) و دسموزوم‌ها را تشکیل می‌دهند؛ اتصال کلسیم بین تکرارهای خارج سلولی آنها برای چسبندگی ضروری است. اینتگرین‌ها گیرنده‌های هترودیمری هستند که به لیگاندهای ماتریکس خارج سلولی متصل می‌شوند و ماتریکس را به اسکلت سلولی اکتین متصل می‌کنند و واسطه چسبندگی سلول-ماتریکس می‌شوند. سلکتین‌ها به لیگاندهای کربوهیدراتی خاص متصل می‌شوند و از چسبندگی موقت، به ویژه غلتش لکوسیت‌ها بر روی اندوتلیوم، حمایت می‌کنند. CAMهای سوپرفامیلی ایمونوگلوبولین از دامنه‌های شبه ایمونوگلوبولین برای اتصال هموفیلیک یا هتروفیلیک مستقل از کلسیم استفاده می‌کنند. علاوه بر نگه داشتن سلول‌ها در جای خود، مولکول‌های چسبان به عنوان گیرنده عمل می‌کنند: درگیری آنها سیگنال‌ها را به داخل منتقل می‌کند و به سلول‌ها اجازه می‌دهد خواص مکانیکی محیط خود را حس کنند، بنابراین چسبندگی و سیگنالینگ با هم مرتبط هستند.

Clinical relevance

CAMها فرآیندهایی مانند مونتاژ بافت، قاچاق لکوسیت‌ها و مهاجرت سلولی را کنترل می‌کنند و تغییر چسبندگی یک موضوع تکراری در مطالعات التهاب، تکوین و سرطان است. این مدخل مولکول‌ها و مکانیسم‌های آنها را برای مرجع و آموزش توصیف می‌کند و مبنایی برای تشخیص یا درمان نیست.

History

شناسایی اینکه خانواده‌های پروتئینی متمایز واسطه چسبندگی سلولی هستند، در دهه 1980 پدیدار شد، زمانی که کادهرین‌ها، اینتگرین‌ها و سایر گیرنده‌های چسبندگی از نظر بیوشیمیایی تعریف شدند. سنتز گومبینر (1996) چسبندگی سلولی را به عنوان مبنای مولکولی معماری بافت و مورفوژنز معرفی کرد و کارهای ساختاری بعدی چگونگی مونتاژ کادهرین‌ها و کاتنین‌ها و چگونگی ارتباط چسبندگی با سیگنالینگ و مکانوسنسینگ را روشن کرد.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

خانواده‌های اصلی مولکول‌های چسبان سلولی کدامند؟

خانواده‌های اصلی کادهرین‌ها، اینتگرین‌ها، سلکتین‌ها و CAMهای سوپرفامیلی ایمونوگلوبولین هستند که هر یک مکانیسم اتصال متمایز و نقش معمولی در چسبندگی سلول-سلول یا سلول-ماتریکس دارند.

آیا مولکول‌های چسبان سلولی فقط سلول‌ها را به هم متصل می‌کنند؟

خیر. علاوه بر واسطه شدن چسبندگی، بسیاری از CAMها به عنوان گیرنده‌های سیگنالینگ عمل می‌کنند: اتصال به لیگاندهای آنها اطلاعات را به داخل سلول منتقل می‌کند و به سلول‌ها اجازه می‌دهد خواص مکانیکی محیط اطراف خود را حس کنند.