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【细胞生物学】细胞黏着机制

 地球知识年鉴 2023-08-31 发布于辽宁

1.细胞黏着分子

在细胞识别过程中,细胞的糖被起重要作用,而引起细胞黏着的主要是膜蛋白。参与细胞黏着的分子称为细胞黏着分子(CAM)。细胞黏着分子大都是糖蛋白,在细胞外结构域都有与肽共价结合的糖基。根据细胞黏着分子的作用方式可分为三个家族:①免疫球蛋白超家族,如V-CAM、Ng-CAM和I-CAM等;②钙黏着蛋白家族,如E-钙黏着蛋白、P-钙黏着蛋白、N-钙黏着蛋白;③选择蛋白家族,如LEU-CAM1、E-钙黏着蛋白、P-选择蛋白等。后两种家族的细胞黏着分子是钙依赖性的,而免疫球蛋白超家族介导的多数非钙依赖性的。

钙黏着蛋白超家族部分成员

2.细胞黏着方式

经细胞黏着分子介导的细胞黏着有3种作用方式:①相邻两细胞表面由同种细胞黏着分子的相互介导黏着;②相邻量细胞表面由互补的细胞黏着分子的相互作用介导黏着,互补分子可同时存在于同一细胞或不同细胞;③中介分子介导与细胞表面黏着分子的互补作用。

钙黏着蛋白介导细胞黏着

钙黏着蛋白家族至少有30个想换的糖蛋白介导Ca2+依赖性的细胞黏着,并介导ECM中的信号向细胞质中的传递。在大多数不同类型的细胞表面都发现了钙黏着蛋白,该家族的不同成员在体内的分布也有特异性。

钙黏着蛋白介导相同细胞间的相互黏着,主要是通过双方细胞表面的钙黏着蛋白的相互作用,也就是同嗜性的细胞黏着,即所谓的“自我黏着”。钙黏着蛋白是将细胞组成组织并维持成年生物体内的组织有序性的最关键的因素。钙黏着蛋白通常以二聚体的形式介导细胞黏着。

细胞质结构域常常与细胞质中的连环蛋白相关联,该蛋白具有双重功能,一是将钙黏着蛋白与细胞质联系起来,二是向细胞质传递信息。细胞可通过改变膜的跨度或细胞内结构域来调节钙黏着蛋白的黏着。

选择蛋白介导细胞黏着

选择蛋白是膜整合蛋白的一个家族,它能够识别从另一个细胞表面伸展出来的特异的糖基团,并与之特异性结合,因此它也是细胞表面受体。选择蛋白有一个小的细胞质结构域,一个单次跨膜的结构域,一个大的细胞外片段、在这个片段上可分为几个结构域,包括最外端的具有凝集素作用的结构域。

E-选择蛋白,它在内皮细胞表达;P-选择蛋白,在血小板和内皮细胞表达;L-选择蛋白,在各种类型的白细胞中表达。这三种选择蛋白都是识别小的出现在某些糖蛋白或糖脂的四糖基团。选择蛋白通过糖配体的结合时Ca2+依赖性的。选择蛋白主要介导循环中的白细胞在有炎症和血块的血管壁部位暂时性相互作用,与选择蛋白其作用的靶细胞上的蛋白通常称为黏蛋白。

免疫球蛋白与整联蛋白介导细胞黏着

抗体是一类称之为免疫球蛋白(Ig)的蛋白质分子,是由一些相似的小结构域组成的多肽分子。在Ig的每个结构域中,都是由70-100个氨基酸组成的紧密折叠的结构。

大多数IgSF(免疫球蛋白超家族)细胞黏着分子介导淋巴细胞与需要进行免疫反应的细胞间的黏着反应,然而,某些IgSF成员,如V-CAM、N-CAM和L1,在神经发育过程中,对神经突出、突出形成等都有中重要作用。向纤连蛋白以及其他一些参与细胞黏着的蛋白一样,IgSF细胞黏着分子含有几个相同的结构域。

IgSF黏着蛋白分子既能介导同嗜性的细胞黏着,又能介导异嗜性的细胞黏着,但多是介导同嗜性的细胞黏着。如果介导同嗜性细胞黏着,是非Ca2+依赖性的,如果介导异嗜性的细胞黏着,则是Ca2+依赖性的。一个细胞上的IgSF蛋白能够同另一细胞相同或不同的IgSF蛋白结合介导细胞发生黏着。


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