Desmozomlar ve Adherens Bağlantılar
Desmozomlar ve adherens bağlantılar, hücreleri mekanik olarak bir arada tutan başlıca tutunma bağlantılarıdır. Her ikisi de kadeherin (cadherin) adezyon proteinleri üzerine kuruludur, ancak farklı sitoskeletal sistemlere bağlanmaktadırlar: adherens bağlantılar aktin filament ağına bağlanırken, desmozomlar ara filamentleri demirlemektedir; bu sayede dokulara gerilme ve kesme kuvvetlerine karşı direnç gösterme gücü sağlamaktadırlar.
Tanım
Adherens bağlantılar ve desmozomlar, kadeherin (cadherin) ailesi adezyon proteinlerinin hücreleri birbirine bağladığı ve sitoplazmik plak proteinleri aracılığıyla sitoskelete bağlandığı tutunma hücre bağlantılarıdır: klasik kadeherinler (classical cadherins) ve kateninler (catenins) adherens bağlantıları aktin filamentlerine bağlarken, desmozomal kadeherinler (desmosomal cadherins) ve plakinler (plakins) desmozomları ara filamentlere bağlamaktadır.
Kapsam
Bu konu, iki kadeherin (cadherin) bazlı tutunma bağlantısını — adherens bağlantıyı (zonula adherens) ve desmozomu (macula adherens) — adezyon proteinleri, onları sitoskelete bağlayan sitoplazmik plak proteinleri ve aktin ile ara filamentlere olan zıt bağlantıları dahil olmak üzere ele almaktadır. Bu metin, klinik bir rehberlikten ziyade bir referans ve eğitim amaçlı bir girdi olarak değerlendirilmektedir.
Anahtar kavramlar
- Tutunma bağlantıları
- Adherens bağlantı (zonula adherens)
- Desmozom (macula adherens)
- Klasik kadeherinler (classical cadherins) ve kateninler (catenins)
- Desmozomal kadeherinler (desmogleinler, desmokolinler)
- Plak proteinleri (plakoglobin, plakofilin, desmoplakin)
- Aktin filamenti ile ara filament demirlenmesi
Mekanizmalar
Her iki bağlantı da, hücreler arası adezyona aracılık eden ekstraselüler alanlara ve sitoskelete bağlanan plak proteinlerini toplayan sitoplazmik kuyruklara sahip kalsiyum bağımlı kadeherinleri kullanmaktadır. Adherens bağlantıda, klasik kadeherinler (örneğin E-kadeherin) beta-katenin ve p120-katenini bağlamakta ve alfa-katenin aracılığıyla aktin filament ağına bağlanarak apikal kutba yakın sürekli bir adezyon kuşağı oluşturmaktadır. Desmozomda ise, desmozomal kadeherinler (desmogleinler ve desmokolinler) ara filamentleri demirleyen plak proteinleri — plakoglobin, plakofilin ve desmoplakin — ile etkileşime girerek doku boyunca mekanik stresi dağıtan nokta benzeri perçinler üretmektedir. Bu iş bölümü, adherens bağlantıların ve desmozomların birbirini tamamladığı anlamına gelmektedir; ilki kasılabilir ve dinamik iken, ikincisi sağlam, yük taşıyan bir bağlantı sağlamaktadır.
Klinik önem
Desmozomlar ve adherens bağlantılar, epitel ve kalp kasının mekanik bütünlüğünü sağladığından, bileşenleri doku bütünlüğü bağlamında incelenmektedir. Bu girdi, yapı ve mekanizmayı referans ve eğitim amaçlı sunmakta olup, tanı veya tedavi için bir temel teşkil etmemektedir.
Tarihçe
Desmozomlar ve ara (adherens) bağlantı, Farquhar ve Palade (1963) tarafından epiteliyal bağlantı kompleksinin ayrı unsurları olarak morfolojik olarak tanımlanmıştır. Takeichi ve meslektaşları tarafından kadeherinlerin (cadherins) tanımlanması ve katenin (catenin) ile plak-protein mekanizmasının daha sonraki analizi, her iki bağlantıyı da başlıca sitoskeletal ortaklarında farklılık gösteren kadeherin (cadherin) bazlı adezyon sistemleri olarak ortaya koymuştur.
Öne çıkan isimler
- Masatoshi Takeichi
- Barry Gumbiner
- William Weis
- Andrew Kowalczyk
- Marilyn Farquhar
İlgili konular
Temel eserler
- farquhar-palade-1963
- yap-1997
- meng-takeichi-2009
- delva-2009
Sıkça sorulan sorular
- Desmozomlar adherens bağlantılardan nasıl farklılaşır?
- Her ikisi de kadeherin (cadherin) bazlı tutunma bağlantılarıdır, ancak adherens bağlantılar aktin filament ağına bağlanır ve genellikle sürekli bir kuşak oluştururken, desmozomlar özelleşmiş desmozomal kadeherinler ve plak proteinleri kullanarak ara filamentleri nokta benzeri bölgelerde demirlemektedir.
- Kalsiyum bu bağlantılarda hangi rolü oynamaktadır?
- Her iki bağlantıda da adezyona aracılık eden kadeherinler kalsiyum bağımlıdır; kalsiyum bağlanması ekstraselüler alanlarını sertleştirmekte ve komşu hücrelerdeki eş kadeherinlere bağlanmaları için gereklidir.