دسموزوم‌ها و اتصالات ادهرنس

دسموزوم‌ها و اتصالات ادهرنس، اتصالات لنگرگاهی اصلی هستند که سلول‌ها را به صورت مکانیکی در کنار هم نگه می‌دارند. هر دو بر پایه پروتئین‌های چسبنده کادهرین ساخته شده‌اند، اما به سیستم‌های اسکلت سلولی متفاوتی متصل می‌شوند: اتصالات ادهرنس به شبکه رشته‌های اکتین متصل می‌شوند، در حالی که دسموزوم‌ها رشته‌های حدواسط را لنگر می‌اندازند و با هم به بافت‌ها استحکامی می‌بخشند که در برابر کشش و برش مقاومت کنند.

Definition

اتصالات ادهرنس و دسموزوم‌ها، اتصالات سلولی لنگرگاهی هستند که در آن‌ها پروتئین‌های چسبنده خانواده کادهرین سلول‌ها را به هم متصل می‌کنند و از طریق پروتئین‌های پلاکی سیتوپلاسمی، به اسکلت سلولی متصل می‌شوند: کادهرین‌های کلاسیک و کاتنین‌ها اتصالات ادهرنس را به رشته‌های اکتین پیوند می‌دهند، در حالی که کادهرین‌های دسموزومی و پلاکین‌ها دسموزوم‌ها را به رشته‌های حدواسط متصل می‌کنند.

Scope

این موضوع دو اتصال لنگرگاهی مبتنی بر کادهرین – اتصال ادهرنس (زونولا ادهرنس) و دسموزوم (ماکولا ادهرنس) – شامل پروتئین‌های چسبنده آن‌ها، پروتئین‌های پلاکی سیتوپلاسمی که آن‌ها را به اسکلت سلولی متصل می‌کنند، و پیوندهای متضاد آن‌ها به اکتین در مقابل رشته‌های حدواسط را پوشش می‌دهد. این مطلب به عنوان یک مرجع و مدخل آموزشی در نظر گرفته شده است و نه یک راهنمای بالینی.

Key concepts

• اتصالات لنگرگاهی
• اتصال ادهرنس (زونولا ادهرنس)
• دسموزوم (ماکولا ادهرنس)
• کادهرین‌های کلاسیک و کاتنین‌ها
• کادهرین‌های دسموزومی (دسموگلئین‌ها، دسموکولین‌ها)
• پروتئین‌های پلاک (پلاکوگلوبین، پلاکوفیلین، دسموپلاکین)
• لنگر انداختن رشته اکتین در مقابل رشته حدواسط

Mechanisms

هر دو اتصال از کادهرین‌های وابسته به کلسیم استفاده می‌کنند که دامنه‌های خارج سلولی آن‌ها واسطه چسبندگی بین سلول‌ها هستند و دم‌های سیتوپلاسمی آن‌ها پروتئین‌های پلاکی را جذب می‌کنند که به اسکلت سلولی متصل می‌شوند. در اتصال ادهرنس، کادهرین‌های کلاسیک (مانند E-کادهرین) به بتا-کاتنین و p120-کاتنین متصل می‌شوند و از طریق آلفا-کاتنین به شبکه رشته‌های اکتین متصل می‌شوند و یک نوار چسبندگی پیوسته در نزدیکی قطب راسی تشکیل می‌دهند. در دسموزوم، کادهرین‌های دسموزومی (دسموگلئین‌ها و دسموکولین‌ها) پروتئین‌های پلاکی – پلاکوگلوبین، پلاکوفیلین و دسموپلاکین – را درگیر می‌کنند که رشته‌های حدواسط را لنگر می‌اندازند و پرچ‌های نقطه‌ای شکلی تولید می‌کنند که استرس مکانیکی را در سراسر بافت توزیع می‌کنند. این تقسیم کار به این معنی است که اتصالات ادهرنس و دسموزوم‌ها مکمل یکدیگر هستند، اولی انقباضی و پویا، و دومی اتصال قوی و تحمل‌کننده بار را فراهم می‌کند.

Clinical relevance

از آنجا که دسموزوم‌ها و اتصالات ادهرنس انسجام مکانیکی اپیتلیوم و عضله قلب را فراهم می‌کنند، اجزای آن‌ها در زمینه یکپارچگی بافت مورد مطالعه قرار می‌گیرند. این مدخل ساختار و مکانیسم را برای مرجع و آموزش ارائه می‌دهد و مبنایی برای تشخیص یا درمان نیست.

History

دسموزوم‌ها و اتصال حدواسط (ادهرنس) توسط Farquhar و Palade (1963) به صورت مورفولوژیکی به عنوان عناصر متمایز کمپلکس اتصالی اپیتلیال تعریف شدند. شناسایی کادهرین‌ها توسط Takeichi و همکاران و تشریح مکانیسم کاتنین و پروتئین پلاک بعداً هر دو اتصال را به عنوان سیستم‌های چسبندگی مبتنی بر کادهرین که عمدتاً در شرکای اسکلت سلولی خود تفاوت دارند، تثبیت کرد.

Key figures

• Masatoshi Takeichi
• Barry Gumbiner
• William Weis
• Andrew Kowalczyk
• Marilyn Farquhar

Seminal works

• farquhar-palade-1963
• yap-1997
• meng-takeichi-2009
• delva-2009

Frequently asked questions

دسموزوم‌ها چه تفاوتی با اتصالات ادهرنس دارند؟

هر دو اتصالات لنگرگاهی مبتنی بر کادهرین هستند، اما اتصالات ادهرنس به شبکه رشته‌های اکتین متصل می‌شوند و اغلب یک نوار پیوسته را تشکیل می‌دهند، در حالی که دسموزوم‌ها از کادهرین‌های دسموزومی تخصصی و پروتئین‌های پلاک برای لنگر انداختن رشته‌های حدواسط در نقاط نقطه‌ای شکل استفاده می‌کنند.

کلسیم چه نقشی در این اتصالات ایفا می‌کند؟

کادهرین‌هایی که واسطه چسبندگی در هر دو اتصال هستند، وابسته به کلسیم هستند؛ اتصال کلسیم دامنه‌های خارج سلولی آن‌ها را سفت می‌کند و برای اتصال آن‌ها به کادهرین‌های شریک در سلول‌های مجاور ضروری است.