Клеточные контакты и адгезия
Клеточные контакты и адгезия представляют собой молекулярные структуры и взаимодействия, которые связывают клетки друг с другом и с внеклеточным матриксом, организуя отдельные клетки в когерентные ткани. Они герметизируют эпителиальные пласты, предотвращая утечки, механически закрепляют клетки и обеспечивают прямые каналы для межклеточной коммуникации, что делает их основополагающими для построения и поддержания многоклеточных тканей.
Definition
Клеточная адгезия — это связывание клетки с другой клеткой или с внеклеточным матриксом посредством специализированных мембранных белков; клеточные контакты — это организованные мультибелковые структуры, классифицируемые как окклюдирующие, якорные или коммуникационные, посредством которых достигается адгезия и межклеточная непрерывность.
Scope
Данный раздел знакомит читателя с основными классами межклеточных контактов и адгезионных систем: плотными (окклюдирующими) контактами, формирующими селективные барьеры; якорными контактами (адгезионными контактами и десмосомами), несущими механическую нагрузку; щелевыми контактами, обеспечивающими прямую цитоплазматическую коммуникацию; а также семействами молекул клеточной адгезии (кадгерины, интегрины, селектины и CAM-молекулы суперсемейства иммуноглобулинов), опосредующими адгезию. Тема рассматривается как справочная в области клеточной биологии и гистологии, а не как клиническое руководство.
Sub-topics
Key concepts
- Окклюдирующие контакты (плотные контакты)
- Якорные контакты (адгезионные контакты, десмосомы, полудесмосомы)
- Коммуникационные контакты (щелевые контакты)
- Молекулы клеточной адгезии (кадгерины, интегрины, селектины, CAM-молекулы суперсемейства Ig)
- Соединительный комплекс эпителия
- Якорное крепление цитоскелета и внеклеточный матрикс
- Эпителиальный барьер и архитектура тканей
Mechanisms
Клетки адгезируют посредством трансмембранных адгезионных белков, внеклеточные домены которых взаимодействуют с партнерами на соседних клетках или в матриксе, в то время как их цитоплазматические домены связываются с цитоскелетом через адаптерные белки. Различные типы контактов специализируют эту схему: плотные контакты герметизируют парацеллюлярное пространство; адгезионные контакты и десмосомы связывают кадгерин-опосредованную адгезию с актином и промежуточными филаментами соответственно; а щелевые контакты образуют каналы из парных коннексонов, которые позволяют проходить ионам и малым молекулам. Классическое ультраструктурное описание эпителиального соединительного комплекса Фаркуара и Паладе установило пространственную организацию этих элементов вдоль латеральной клеточной мембраны, а сборка и обновление контактов теперь понимаются как динамические, регулируемые процессы.
Clinical relevance
Целостность клеточных контактов и адгезии лежит в основе барьерной функции эпителия, когезии тканей и межклеточной сигнализации, а нарушение этих систем является повторяющейся темой в механизмах заболеваний, изучаемых в патологии. Данная статья описывает структуру и функцию для справки и образования; она не является основой для диагностики или лечения.
History
Систематическое понимание клеточных контактов развилось благодаря электронной микроскопии в середине XX века, когда Фаркуар и Паладе (1963) выделили плотный контакт, промежуточный (адгезионный) контакт и десмосому как компоненты эпителиального соединительного комплекса. Последующие молекулярные исследования идентифицировали семейства белков, ответственных за каждый тип контакта, и переосмыслили адгезию как молекулярную основу архитектуры тканей и морфогенеза.
Key figures
- Marilyn Farquhar
- George Palade
- Barry Gumbiner
- Kathleen Green
Related topics
Seminal works
- farquhar-palade-1963
- green-2009
- gumbiner-1996
Frequently asked questions
- Каковы основные типы клеточных контактов?
- Их обычно группируют в окклюдирующие контакты (плотные контакты), которые герметизируют клеточные пласты; якорные контакты (адгезионные контакты и десмосомы), которые обеспечивают механическое прикрепление; и коммуникационные контакты (щелевые контакты), которые соединяют цитоплазму соседних клеток.
- Чем клеточная адгезия отличается от клеточного контакта?
- Клеточная адгезия в широком смысле относится к связыванию клеток друг с другом или с матриксом посредством адгезионных молекул, тогда как клеточный контакт — это организованная мультибелковая структура, посредством которой достигается такая адгезия и межклеточная непрерывность.