Гемодесмосомы: структура, функции и роль в дерматогенезе.
Hemidesmosome
Гемидесмосомы: структура кожи, обеспечивающая связь кератиноцитов с внеклеточным матриксом. Сходство с десмосомами и фокальными адгезиями, роль интегринов.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Гемидесмосомы – это очень маленькие структуры, напоминающие шипы, обнаруженные в кератиноцитах эпидермиса кожи, которые прикрепляются к внеклеточному матриксу. По форме они схожи с десмосомами при визуализации с помощью электронной микроскопии, однако десмосомы прикрепляются к соседним клеткам. Гемидесмосомы также можно сравнить с фокальными адгезиями, поскольку оба типа структур обеспечивают прикрепление клеток к внеклеточному матриксу. В отличие от десмоглеинов и десмоколлинов во внеклеточном пространстве, гемидесмосомы используют интеграны. Гемидесмосомы находятся в эпителиальных клетках, соединяя базальные эпителиальные клетки с lamina lucida, которая является частью базальной мембраны. Гемидесмосомы также участвуют в сигнальных путях, например, в миграции кератиноцитов или инвазии клеток карциномы.
Hemidesmosomes are very small stud like structures found in keratinocytes of the epidermis of skin that attach to the extracellular matrix. They are similar in form to desmosomes when visualized by electron microscopy, however, desmosomes attach to adjacent cells. Hemidesmosomes are also comparable to focal adhesions, as they both attach cells to the extracellular matrix. Instead of desmogleins and desmocollins in the extracellular space, hemidesmosomes utilize integrins. Hemidesmosomes are found in epithelial cells connecting the basal epithelial cells to the lamina lucida, which is part of the basal lamina. Hemidesmosomes are also involved in signaling pathways, such as keratinocyte migration or carcinoma cell intrusion.
Структура
Гемидесмосомы можно разделить на два типа, основываясь на их белковых компонентах. Гемидесмосомы типа 1 встречаются в стратифицированном и псевдостратифицированном эпителии. Гемидесмосомы типа 1 имеют пять основных элементов: интеграл α6β4, плектин в его изоформе 1a, то есть P1a, тетраспанинный белок CD151, BPAG1e, или изоформа антигена бульёзного пемфигоида e, и BPAG2 (также известный как BP180 или коллаген типа 17). Гемидесмосомы имеют два трансмембранных компонента: интеграл α6β4 и BPAG2. Интеграл α6β4 функционирует как рецептор ламинина 332. Интеграл α6β4 состоит из двух димеров α и β субъединиц. Большая β4-субъединица содержит домены, связывающиеся с фибронектином III и кальцием. α6-субъединица связывается с внеклеточным BP180, CD151 и ламинином 322. При связывании интеграла α6β4 с плектином 1a и BPAG1 он ассоциируется с кератиновыми промежуточными филаментами цитоскелета. Мутации в 12 различных генах, кодирующих компоненты гемидесмосом, приводят к эпидермолизу буллёзному. Существует три типа ЭБ: простой ЭБ (EBS), дистрофический ЭБ (DEB) и десмоглиновый ЭБ (JEB). При простом эпидермолизе буллёзном разделяются слои эпидермиса. ЭБС вызывается мутациями в генах, кодирующих кератин, плектин и BPAG1e. При десмоглиновом эпидермолизе буллёзном разделяются слои lamina lucida (части базальной мембраны). Это вызвано мутациями в гене интеграла α6β4, ламинина 322 и BPAG2. При дистрофическом эпидермолизе буллёзном слои папиллярной дермы отделяются от якорных фибрилл. Это вызвано мутациями в гене коллагена 7.
Hemidesmosomes can be categorized into two types based on their protein constituents. Type 1 hemidesmosomes are found in stratified and pseudo stratified epithelium. Type 1 hemidesmosomes have five main elements: integrin α6β4, plectin in its isoform 1a, i. e. P1a, tetraspanin protein CD151, BPAG1e, or bullous pemphigoid antigen isoform e, and BPAG2 (also known as BP180 or type 17 collagen). Hemidesmosomes have two membrane spanning components: Integrin α6β4 and BPAG2. Integrin α6β4 operates as a laminin 332 receptor. Integrin α6β4 is composed to two α and β subunit dimers. The larger β4 subunit has domains that bind to fibronectin III and calcium. The α6 subunit binds to extracellular BP180, CD151 and laminin 322. When integrin α6β4 binds to Plectin 1a and BPAG1, it associates with the keratin intermediate filaments in the cytoskeleton. Mutations in 12 different genes that code for parts of the hemidesmosome have led to epidermolysis bullosa. There are three types of EB: EB simplex (EBS), dystrophic EB (DEB) and junctional EB (JEB). In epidermolysis bullosa simplex, layers of the epidermis separate. EBS is caused by mutations coding for keratin, plectin and BPAG1e. With junctional epidermolysis bullosa, layers of the lamina lucida (part of the basal lamina) separate. This is caused by mutations in integrin α6β4, laminin 322 and BPAG2. In dystrophic epidermolysis bullosa, the layers of the papillary dermis separate from the anchoring fibrils. This is caused by mutations in the collagen 7 gene.