細胞接着と細胞間結合
細胞接着と細胞間結合は、細胞同士や細胞外マトリックスを結合させ、単一の細胞をまとまりのある組織へと組織化する分子構造と相互作用を指します。これらは上皮シートの漏出を防ぎ、細胞を機械的に固定し、細胞間の直接的なコミュニケーション経路を提供することで、多細胞組織の構築と維持の基礎を形成しています。
Definition
細胞接着とは、特殊な膜タンパク質を介して細胞が他の細胞または細胞外マトリックスに結合することであり、細胞間結合とは、接着および細胞間連続性が達成される、閉鎖性、接着性、または交通性に分類される組織化された多タンパク質構造を指します。
Scope
この分野では、細胞間結合および接着システムの主要な分類について読者に説明します。これには、選択的バリアを形成する密着結合（閉鎖結合）、機械的負荷を担う接着結合（アドヘレンス結合およびデスモソーム）、直接的な細胞質間コミュニケーションを可能にするギャップ結合、および接着を媒介する細胞接着分子ファミリー（カドヘリン、インテグリン、セレクチン、免疫グロブリンスーパーファミリーCAMs）が含まれます。これは細胞生物学および組織学における参照トピックとして扱われ、臨床的ガイダンスではありません。
Sub-topics
Key concepts
- 閉鎖結合（密着結合）
- 接着結合（アドヘレンス結合、デスモソーム、ヘミデスモソーム）
- 交通結合（ギャップ結合）
- 細胞接着分子（カドヘリン、インテグリン、セレクチン、IgスーパーファミリーCAMs）
- 上皮の結合複合体
- 細胞骨格の固定と細胞外マトリックス
- 上皮バリアと組織構造
Mechanisms
細胞は、細胞外ドメインが隣接細胞またはマトリックス上のパートナーと結合し、細胞質ドメインがアダプタータンパク質を介して細胞骨格に連結する膜貫通型接着タンパク質を介して接着します。異なる結合タイプはこの仕組みを専門化しています。密着結合は傍細胞空間を密閉し、アドヘレンス結合とデスモソームはカドヘリンベースの接着をそれぞれアクチンと中間径フィラメントに結合させます。ギャップ結合は、対になったコネキシンヘミチャネルからなるチャネルを形成し、イオンや小分子の通過を可能にします。FarquharとPaladeによる上皮結合複合体の古典的な超微細構造記述は、これらの要素の側方細胞膜に沿った空間的配置を確立し、結合の集合とターンオーバーは現在、動的で調節されたプロセスとして理解されています。
Clinical relevance
細胞間結合と接着の完全性は、上皮バリア機能、組織の凝集性、および細胞間シグナル伝達の基盤であり、これらのシステムの破壊は、病理学全体で研究されている疾患メカニズムにおける繰り返し現れるテーマです。この項目は、参照および教育のための構造と機能を記述するものであり、診断や治療の根拠となるものではありません。
History
細胞間結合の体系的な理解は、20世紀半ばの電子顕微鏡学から発展しました。FarquharとPalade（1963）は、密着結合、中間結合（アドヘレンス結合）、デスモソームを上皮結合複合体の構成要素として区別しました。その後の分子生物学的研究により、各結合タイプを担うタンパク質ファミリーが特定され、接着が組織構造と形態形成の分子基盤として再定義されました。
Key figures
- Marilyn Farquhar
- George Palade
- Barry Gumbiner
- Kathleen Green
Related topics
Seminal works
- farquhar-palade-1963
- green-2009
- gumbiner-1996
Frequently asked questions
- 細胞間結合の主な種類は何ですか？
- 通常、細胞シートを密閉する閉鎖結合（密着結合）、機械的結合を提供する接着結合（アドヘレンス結合とデスモソーム）、および隣接細胞の細胞質を連結する交通結合（ギャップ結合）に分類されます。
- 細胞接着は細胞間結合とどう異なりますか？
- 細胞接着は、接着分子を介して細胞同士またはマトリックスに結合することを広く指しますが、細胞間結合は、そのような接着と細胞間連続性が達成される組織化された多タンパク質構造を指します。