Жануарлар жасушаларындағы жасушалық байланыстар кешендері
Cell junction
Жануар жасушаларындағы жасуша қосылыстары – жасушалар арасындағы байланыс пен жабысуды қамтамасыз ететін көп ақуызды кешендер. Қабатты тіндерде көптеп кездеседі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жануарлар жасушаларында байланыс немесе жабысу нүктесін құрайтын көпбелокты кешен.
Multiprotein complex that forms a point of contact or adhesion in animal cells
Жасушалық түйісулер немесе түйісулік кешендер – жануарлардағы көрші жасушалар арасында немесе жасуша мен клеткадан тыс матрица арасында байланыс немесе жабысуды қамтамасыз ететін көпбелокты кешендерден тұратын жасушалық құрылымдар класы. Олар эпителийдің параклеттік тосқауелін де сақтайды және параклеттік тасымалды басқарады. Жасушалық түйісулер эпителий тіндерінде кең таралған. Клеткалық жабысу молекулаларымен және клеткадан тыс матрицамен бірігіп, жануарлар жасушаларын бірге ұстауға көмектеседі. Жасушалық түйісулер сонымен қатар көрші жасушалар арасындағы қарым-қатынасты арнайы белок кешендері – байланыс (аралық) түйісулер арқылы қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Жасушалық түйісулер жасушаларға түсетін стрессті азайтуға да септігін тигізеді. Өсімдіктерде осыған ұқсас байланыс арналары плазмодезма деп, ал саңырауқұлақтарда – септалдық тесіктер деп аталады.
Cell junctions or junctional complexes are a class of cellular structures consisting of multiprotein complexes that provide contact or adhesion between neighboring cells or between a cell and the extracellular matrix in animals. They also maintain the paracellular barrier of epithelia and control paracellular transport. Cell junctions are especially abundant in epithelial tissues. Combined with cell adhesion molecules and extracellular matrix, cell junctions help hold animal cells together. Cell junctions are also especially important in enabling communication between neighboring cells via specialized protein complexes called communicating (gap) junctions. Cell junctions are also important in reducing stress placed upon cells. In plants, similar communication channels are known as plasmodesmata, and in fungi they are called septal pores.
Гемидсосомалар
Гемидесмосомалар цитоскелет пен базальды мембраналар сияқты эпителийдің астында жатқан клеткадан тыс матрица компоненттері арасында мықты байланыс құрайды. Десмосомалар сияқты, олар цитоплазмадағы аралық жіпшелерге бекінеді, бірақ десмосомалардан өзгеше, олардың трансмембраналық аңкерлері интегралдар, кадериндер емес.
Hemidesmosomes form rivet like links between cytoskeleton and extracellular matrix components such as the basal laminae that underlie epithelia. Like desmosomes, they tie to intermediate filaments in the cytoplasm, but in contrast to desmosomes, their transmembrane anchors are integrins rather than cadherins.
Тіркелу нүктелері
Адгеренттік түйіндер цитоплазмалық актин талшықтары арқылы жасушаларды бекіту қабілетімен ортақ. Десмосомалар мен гемидесмосомалар сияқты, олардың трансмембраналық жабысымды құраушылары басқа жасушаларға жабысқанда кадериндерден, ал клеткадан тыс матрицаға жабысқанда интеграндардан (фокалды жабысу) тұрады. Адгеренттік түйіндердің арасында айқын морфологиялық әртүрлілік бар. Жасушаларды бір-бірімен байланыстыратындары оқшауланған жолақтар немесе дақтар түрінде, немесе жасушаны толық қоршап тұратын жолақтар түрінде көрінеді. Адгеренттік түйіндердің жолақты түрі плазмалық мембрананың астында жасушаны қоршап тұратын актин талшықтарының шоғырларымен байланысты. Фокалды жабысу деп аталатын нүктелі адгеренттік түйіндер жасушалардың клеткадан тыс матрицаға жабысуына көмектеседі. Адгеренттік түйіндерге қосылатын цитоскелеттік актин талшықтары жиырылғыш ақуыздар болып табылады, және бекіту функциясын атқарудан басқа, адгеренттік түйіндер эпителий жасушалары қабаттарының бүктелуіне және иілуіне қатысады деп саналады. Актин талшықтарының жолақтарын «шалғы» сияқты қарастыру, жасушалар тобындағы жолақтардың жиырылуы қабатты қызықты үлгілерге қалай деформациялайтынын көруге мүмкіндік береді. Бұл алты коннексин ақуызының өзара әрекеттесуі нәтижесінде ортасында тесігі бар цилиндр – коннексонның пайда болуына байланысты мүмкін болады. Коннексон кешендері жасуша мембранасы арқылы созылады, ал екі іргелес жасушаның коннексондары өзара әрекеттескенде, толық саңылаулы түйісу арнасын құрайды, соның ішінде жүрек бұлшықетінің біркелкі жиырылуындағы рөлін қоса. Торлы қабықша және тері жасушалары клеткалық дифференциация және көбеюде де саңылаулы түйісулерге тәуелді. Триселлікулярлық түйіндер де цитоскелеттік ұйым мен жасушалық бөлінуді реттеуге қатысады. Олар жасушалардың Гертвиг ережесіне сәйкес бөлінуін қамтамасыз етеді. Кейбір Drosophila эпителийлерінде жасушалар бөліну кезінде триселлікулярлық түйіндер астральдық микротүтіктер арқылы шпиндельдік аппаратпен физикалық байланыс орнатады. Триселлікулярлық түйіндер шпиндельдік аппаратқа тартым күшін түсіреді және жасушалық бөлінудің бағытын анықтау үшін геометриялық меңзеу ретінде қызмет етеді.
Adherens junctions share the characteristic of anchoring cells through their cytoplasmic actin filaments. Similarly to desmosomes and hemidesmosomes, their transmembrane anchors are composed of cadherins in those that anchor to other cells and integrins (focal adhesion) in those that anchor to extracellular matrix. There is considerable morphologic diversity among adherens junctions. Those that tie cells to one another are seen as isolated streaks or spots, or as bands that completely encircle the cell. The band type of adherens junctions is associated with bundles of actin filaments that also encircle the cell just below the plasma membrane. Spot like adherens junctions called focal adhesions help cells adhere to extracellular matrix. The cytoskeletal actin filaments that tie into adherens junctions are contractile proteins and in addition to providing an anchoring function, adherens junctions are thought to participate in folding and bending of epithelial cell sheets. Thinking of the bands of actin filaments as being similar to 'drawstrings' allows one to envision how contraction of the bands within a group of cells would distort the sheet into interesting patterns. This is possible due to six connexin proteins interacting to form a cylinder with a pore in the centre called a connexon. The connexon complexes stretches across the cell membrane and when two adjacent cell connexons interact, they form a complete gap junction channel. including their role in the uniform contractile of the heart muscle. Retinal and skin cells are also dependent on gap junctions in cell differentiation and proliferation. Tricellular junctions are also implicated in the regulation of cytoskeletal organization and cell divisions. In particular they ensure that cells divide according to the Hertwig rule. In some Drosophila epithelia, during cell divisions tricellular junctions establish physical contact with spindle apparatus through astral microtubules. Tricellular junctions exert a pulling force on the spindle apparatus and serve as a geometrical clue to determine orientation of cell divisions.
Жасушалық түйісу молекулалары
Жасушалық түйіндерді құруға жауапты молекулаларға әртүрлі жасушалық адгезия молекулалары жатады. Олардың төрт негізгі түрі бар: селектиндер, кадериндер, интегралиндер және иммуноглобулин суперотбасы. Селектиндер – қабыну процестерін бастауда маңызды рөл атқаратын жасушалардың жабысу молекулалары. Селектиннің функционалдық қабілеті лейкоциттердің тамыр эндотелийімен өзара әрекеттесуімен шектеледі. Адамда селектиндердің үш түрі бар: L-селектин, P-селектин және E-селектин. L-селектин лимфоциттермен, моноциттермен және нейтрофилдермен, P-селектин тромбоциттермен және эндотелиймен, ал E-селектин тек эндотелиймен жұмыс істейді. Олардың құрамында амин торапты лектин домені, көмірсутек лигандтарымен байланысқан, өсу факторына ұқсас домен және толыққанды байланысқан белок домендеріне сәйкес келетін қысқа қайталанатын бөліктер (нөмірленген шеңберлер) бар. Кадериндер – кальцийге тәуелді адгезия молекулалары. Кадериндер морфогенез процесінде, яғни ұрықтың даму кезеңінде өте маңызды. Альфа-бета-катенин кешенімен бірге кадерин жасуша цитоскелетінің микрофиламенттеріне байланыса алады. Бұл гомофильді жасушалар арасындағы жабысуға мүмкіндік береді. Адерендік түйіскен жерлердегі β-катенин-α-катенин байланысқан кешен актин цитоскелетімен динамикалық байланыс құруға мүмкіндік береді. Интегриндер – адгезиялық рецепторлар ретінде жұмыс істейді, плазмалық мембрана арқылы көп бағытта сигналдарды тасымалдайды. Бұл молекулалар жасушалық байланыс үшін өте құнды, өйткені бір лигандты көптеген интегралиндер үшін пайдалануға болады. Өкінішке орай, бұл молекулаларды зерттеуде әлі көп жұмыс жасау қажет. Иммуноглобулин суперотбасы – гомофильді және гетерофильді адгезияға қабілетті кальцийге тәуелсіз белоктар тобы. Гомофильді адгезия жасуша бетіндегі иммуноглобулинге ұқсас домендердің қарсы жасуша бетіндегі иммуноглобулинге ұқсас домендерге байланысуын қамтиды, ал гетерофильді адгезия иммуноглобулинге ұқсас домендердің интегралиндерге және көмірсуларға байланысуын білдіреді. Жасушалардың жабысуы – организмнің маңызды құрауы. Бұл жабысудың жоғалтылуы жасуша құрылымына, жасушалық функцияларға және басқа жасушалармен, сондай-ақ жасушадан тыс матрицамен байланысқа әсер етеді және ауыр денсаулық проблемалары мен ауруларға алып келуі мүмкін.
The molecules responsible for creating cell junctions include various cell adhesion molecules. There are four main types: selectins, cadherins, integrins, and the immunoglobulin superfamily. Selectins are cell adhesion molecules that play an important role in the initiation of inflammatory processes. The functional capacity of selectin is limited to leukocyte collaborations with vascular endothelium. There are three types of selectins found in humans; L selectin, P selectin and E selectin. L selectin deals with lymphocytes, monocytes and neutrophils, P selectin deals with platelets and endothelium and E selectin deals only with endothelium. They have extracellular regions made up of an amino terminal lectin domain, attached to a carbohydrate ligand, growth factor like domain, and short repeat units (numbered circles) that match the complementary binding protein domains. Cadherins are calcium dependent adhesion molecules. Cadherins are extremely important in the process of morphogenesis – fetal development. Together with an alpha beta catenin complex, the cadherin can bind to the microfilaments of the cytoskeleton of the cell. This allows for homophilic cell–cell adhesion. The β catenin–α catenin linked complex at the adherens junctions allows for the formation of a dynamic link to the actin cytoskeleton. Integrins act as adhesion receptors, transporting signals across the plasma membrane in multiple directions. These molecules are an invaluable part of cellular communication, as a single ligand can be used for many integrins. Unfortunately, these molecules still have a long way to go in the ways of research. Immunoglobulin superfamily are a group of calcium independent proteins capable of homophilic and heterophilic adhesion. Homophilic adhesion involves the immunoglobulin like domains on the cell surface binding to the immunoglobulin like domains on an opposing cell's surface while heterophilic adhesion refers to the binding of the immunoglobulin like domains to integrins and carbohydrates instead. Cell adhesion is a vital component of the body. Loss of this adhesion effects cell structure, cellular functioning and communication with other cells and the extracellular matrix and can lead to severe health issues and diseases.