เดสโมโซมและแอดเฮอเรนส์จังชัน

เดสโมโซมและแอดเฮอเรนส์จังชันเป็นจุดเชื่อมยึดหลักที่ยึดเซลล์เข้าไว้ด้วยกันในเชิงกล ทั้งสองสร้างขึ้นจากโปรตีนยึดเกาะแคดเฮอริน แต่เชื่อมโยงกับระบบโครงร่างเซลล์ที่แตกต่างกัน: แอดเฮอเรนส์จังชันเชื่อมโยงกับเครือข่ายเส้นใยแอคติน ในขณะที่เดสโมโซมยึดเส้นใยกลาง ซึ่งทั้งหมดนี้ช่วยให้เนื้อเยื่อมีความแข็งแรงในการต้านทานการยืดและการเฉือน

Definition

แอดเฮอเรนส์จังชันและเดสโมโซมเป็นจุดเชื่อมเซลล์แบบยึดเกาะ ซึ่งโปรตีนยึดเกาะในตระกูลแคดเฮอรินจะยึดเซลล์เข้าไว้ด้วยกัน และผ่านโปรตีนพลาคมาในไซโตพลาสซึม จะเชื่อมต่อกับโครงร่างเซลล์: แคดเฮอรินแบบคลาสสิกและแคทินินจะเชื่อมโยงแอดเฮอเรนส์จังชันเข้ากับเส้นใยแอคติน ในขณะที่แคดเฮอรินของเดสโมโซมและพลาคินจะเชื่อมโยงเดสโมโซมเข้ากับเส้นใยกลาง

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมจุดเชื่อมยึดสองชนิดที่ใช้แคดเฮอรินเป็นหลัก ได้แก่ แอดเฮอเรนส์จังชัน (zonula adherens) และเดสโมโซม (macula adherens) รวมถึงโปรตีนยึดเกาะของพวกมัน โปรตีนพลาคมาในไซโตพลาสซึมที่เชื่อมโยงพวกมันเข้ากับโครงร่างเซลล์ และความแตกต่างในการเชื่อมโยงกับแอคตินเทียบกับเส้นใยกลาง หัวข้อนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงและแหล่งความรู้ ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิก

Key concepts

• จุดเชื่อมยึด
• แอดเฮอเรนส์จังชัน (zonula adherens)
• เดสโมโซม (macula adherens)
• แคดเฮอรินแบบคลาสสิกและแคทินิน
• แคดเฮอรินของเดสโมโซม (เดสโมกลีอิน, เดสโมคอลลิน)
• โปรตีนพลาคมา (พลาโคโกลบิน, พลาโคฟิลิน, เดสโมพลาคิน)
• การยึดเกาะของเส้นใยแอคตินเทียบกับเส้นใยกลาง

Mechanisms

จุดเชื่อมทั้งสองใช้แคดเฮอรินที่ขึ้นกับแคลเซียม ซึ่งโดเมนภายนอกเซลล์ของพวกมันทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการยึดเกาะระหว่างเซลล์ และส่วนหางในไซโตพลาสซึมของพวกมันจะดึงดูดโปรตีนพลาคมาที่เชื่อมโยงกับโครงร่างเซลล์ ในแอดเฮอเรนส์จังชัน แคดเฮอรินแบบคลาสสิก (เช่น E-cadherin) จะจับกับเบต้า-แคทินินและ p120-แคทินิน และผ่านอัลฟ่า-แคทินิน จะเชื่อมต่อกับเครือข่ายเส้นใยแอคติน ก่อตัวเป็นแถบยึดเกาะต่อเนื่องใกล้ขั้วยอด ในเดสโมโซม แคดเฮอรินของเดสโมโซม (เดสโมกลีอินและเดสโมคอลลิน) จะจับกับโปรตีนพลาคมา ได้แก่ พลาโคโกลบิน พลาโคฟิลิน และเดสโมพลาคิน ซึ่งจะยึดเส้นใยกลาง ก่อให้เกิดหมุดยึดแบบจุดที่กระจายความเค้นเชิงกลทั่วทั้งเนื้อเยื่อ การแบ่งงานนี้หมายความว่าแอดเฮอเรนส์จังชันและเดสโมโซมเสริมซึ่งกันและกัน โดยชนิดแรกสามารถหดตัวและเปลี่ยนแปลงได้ ส่วนชนิดหลังให้การยึดเกาะที่แข็งแรงและรับน้ำหนักได้

Clinical relevance

เนื่องจากเดสโมโซมและแอดเฮอเรนส์จังชันให้การยึดเกาะเชิงกลของเยื่อบุผิวและกล้ามเนื้อหัวใจ ส่วนประกอบของพวกมันจึงได้รับการศึกษาในบริบทของความสมบูรณ์ของเนื้อเยื่อ ข้อมูลนี้แสดงโครงสร้างและกลไกเพื่อการอ้างอิงและการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษา

History

เดสโมโซมและจุดเชื่อมกลาง (แอดเฮอเรนส์) ถูกกำหนดทางสัณฐานวิทยาโดย Farquhar และ Palade (1963) ว่าเป็นองค์ประกอบที่แตกต่างกันของคอมเพล็กซ์จุดเชื่อมของเยื่อบุผิว การระบุแคดเฮอรินโดย Takeichi และคณะ และการแยกกลไกของแคทินินและโปรตีนพลาคมาในภายหลัง ได้ยืนยันว่าจุดเชื่อมทั้งสองเป็นระบบการยึดเกาะที่ใช้แคดเฮอรินเป็นหลัก โดยมีความแตกต่างกันส่วนใหญ่ในคู่หูโครงร่างเซลล์ของพวกมัน

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

เดสโมโซมแตกต่างจากแอดเฮอเรนส์จังชันอย่างไร?

ทั้งสองเป็นจุดเชื่อมยึดที่ใช้แคดเฮอรินเป็นหลัก แต่แอดเฮอเรนส์จังชันเชื่อมต่อกับเครือข่ายเส้นใยแอคตินและมักจะก่อตัวเป็นแถบต่อเนื่อง ในขณะที่เดสโมโซมใช้แคดเฮอรินของเดสโมโซมและโปรตีนพลาคมาที่เฉพาะเจาะจงเพื่อยึดเส้นใยกลางที่ตำแหน่งคล้ายจุด

แคลเซียมมีบทบาทอย่างไรในจุดเชื่อมเหล่านี้?

แคดเฮอรินที่เป็นตัวกลางในการยึดเกาะในจุดเชื่อมทั้งสองชนิดขึ้นอยู่กับแคลเซียม การจับของแคลเซียมจะทำให้โดเมนภายนอกเซลล์ของพวกมันแข็งตัวขึ้นและจำเป็นสำหรับการที่พวกมันจะจับกับแคดเฮอรินคู่หูบนเซลล์ข้างเคียง