a juxtacrin kölcsönhatásokban az indukáló sejtből származó fehérjék kölcsönhatásba lépnek a szomszédos reagáló sejtek receptorfehérjéivel. Az induktor nem diffundál az azt előállító sejtből. A juxtacrin kölcsönhatásoknak három típusa van:
1) az egyik sejten lévő fehérje kötődik a mellette lévő sejt megfelelő receptorához.
2) az egyik sejten lévő receptor kötődik ligandumához az extracelluláris mátrixon, amelyet egy másik sejt ad ki.
3) a jelet egy sejt citoplazmájából továbbítják a citoplazmán keresztül egy szomszédos sejtbe.
a Juxtokrin jelátvitel egyfajta intercelluláris kommunikáció, amelyet egy sejtmembrán oligoszacharid, lipid vagy fehérje komponensei továbbítanak. Sok juxtokrin jel befolyásolja a kibocsátó cellát vagy a közeli szomszédos cellákat. A szomszédos sejtek között juxtocrin jel fordul elő, amelyek kiterjedt, egymással szemben álló plazmamembránokkal rendelkeznek, amelyeket transzmembrán csatornák kapcsolnak össze connexonok. Más típusú sejtjelzésektől eltérően, mint például a paracrin és az endokrin, a juxtacrine jelátvitel fizikai kapcsolatot igényel a két érintett sejt között.
a juxtacrine kölcsönhatásoknak háromféle jelátviteli módja van:
a Notch útvonal
az extracelluláris mátrix
Gap csomópontok
a Notch útvonal
a Notch fehérjéket olyan sejtek aktiválják, amelyek a Delta, szaggatott vagy fogazott fehérjéket expresszálják sejtmembránjukban, és a legtöbb sejtben jelen vannak többsejtű szervezetek. A bevágott fehérje a sejtmembránon keresztül terjed, és van egy külső rekesz, amely a külső oldalaknak van kitéve, ahol érintkezik a szomszédos sejtből kiálló Delta, szaggatott vagy fogazott fehérjékkel. Ha ezen ligandumok egyikéhez kapcsolódik, a Notch fehérjék konformációs változáson mennek keresztül, amely lehetővé teszi, hogy egy proteáz vágja le. A hasított rész belép a magba, és kötődik a CSL család inaktív transzkripciós faktorához. A Notch fehérjéhez kötődve a CSL transzkripciós faktorok aktiválják célgénjeiket.
négy különböző notch receptor létezik emlősökben: NOTCH1, NOTCH2, NOTCH3 és NOTCH4. A notch receptor egy egylépéses transzmembrán receptor fehérje.
Thomas Hunt Morgan 1917-ben fedezte fel a Notch gént a Drosophila melanogaster gyümölcslégy törzsének szárnypengéiben. További elemzést végeztek, mivel a molekuláris analízis és a szekvenálás az 1980-as években történt.
a Notch fehérje jelátviteli útvonala fontos a sejt-sejt kommunikációban, amely az embrionális élet során és felnőtteknél zajlik. Szerepet játszik a:
1.) Idegi funkció és fejlődés
2.) Szívbillentyű homeosztázis a kardiovaszkuláris rendszert érintő rendellenességek egyéb következményeivel együtt
3.) Az endokrin és exokrin hasnyálmirigy sejtvonalának specifikációja
4.) A sejtek sorsának szabályozása az emlőmirigyekben több fejlődési szakaszban
5.) az artériás endothel sorsának stabilizálása és angiogenezis (az új erek növekedése a már meglévő erekből).
6.) az endocardium és a myocardium közötti létfontosságú sejtkommunikáció szabályozása az ősbillentyű kialakulása, valamint a kamrai fejlődés és differenciálódás során.
7.) a sejtek bináris sorsdöntéseinek befolyásolása – a gyomor szekréciós és abszorpciós vonalai között
8.) a hematopoietikus őssejt-rekesz kitágulása a csontfejlődés során és az oszteoblasztos vonalban való részvétel a Notch potenciális terápiás szerepére következtetve a csontregenerációban és osteoporosisban
a Notch jelzéssel járó betegség a következőket tartalmazza: T-ALL (T-sejtes akut limfoblasztos leukémia), CADASIL (Celebrális autoszomális domináns arteriopathia Sub-corticalis infarktusokkal és Leukoencephalophy-val), Sclerosis multiplex (MS), Fallot tetralógia, Alagile szindróma, valamint egyéb betegségek.
az extracelluláris mátrix mint kritikus fejlődési jelek forrása
az extracelluláris mátrix makromolekulákból áll, amelyeket a sejtek a közvetlen környezetükbe szekretálnak. A makromolekulák nem sejtes anyag régióját alkotják a sejtek közötti régiókban. Az extracelluláris mátrix kollagénből, proteoglikánokból és különféle speciális glikoprotein molekulákból, például fibronektinből és lamininből áll. Ez a két glikoprotein molekula felelős a mátrix és a sejtek rendezett szerkezetbe szervezéséért.
a fibronektin egy nagy glikoprotein dimer, amelyet számos sejttípus szintetizál. Feladata, hogy általános ragasztómolekulaként szolgáljon, amely összekapcsolja a sejteket egymással és más szubsztrátokkal, például kollagénnel és proteoglikánokkal. Számos különböző kötőhelye van, és a megfelelő molekulákkal való kölcsönhatásuk a sejtek megfelelő összehangolását eredményezi az extracelluláris mátrixszal.File: PBB Protein FN1 kép.jpg
a Laminin a IV-es típusú kollagénnel együtt az extracelluláris mátrix egyik fő alkotóeleme, az úgynevezett bazális lamina. A Laminin szerepet játszik az extracelluláris mátrix összeállításában, elősegíti a sejtek tapadását és növekedését, megváltoztatja a sejt alakját és lehetővé teszi a sejtek migrációját. A sejt Lamininhez és Fibronektinhez való kötődésének képessége attól függ, hogy a sejtmembrán receptor kifejeződik-e ezeknek a nagy molekuláknak a sejtkötési helyén. A fibronektin receptor komplexek a sejt külső részén kötik meg a fibronektint,a sejt belsejében pedig a citoszkeleton fehérjéket. A fibronektin receptor komplexek átfogják a sejtmembránt, és kétféle mátrixot egyesítenek. Kívülről kötődik az extracelluláris mátrix fibronektinjéhez, míg belül rögzítési helyként szolgál a sejtet mozgató aktin mikrofilamentumok számára. Ezeket a receptorfehérjéket integrineknek nevezik, mert integrálják az extracelluláris és intracelluláris állványzatokat, lehetővé téve számukra az együttműködést. Az extracelluláris oldalon az integrinek egy arginin-lizin-aszpartát (RGD) szekvenciához kötődnek, míg a citoplazmatikus oldalon az integrinek a talinhoz és az alfa-aktinhoz, két olyan fehérjéhez kötődnek, amelyek az aktinszálakhoz kapcsolódnak. A kettős kötés lehetővé teszi a sejtek mozgását azáltal, hogy aktin mikrofilamentumokat kötnek egy rögzített extracelluláris mátrixhoz. Az integrinek kötődése az extracelluláris mátrixhoz stimulálhatja az RTK-Ras útvonalat. Amikor az egyik sejt sejtmembránján lévő integrin kötődik a szomszédos sejt által kiválasztott fibronekcióhoz vagy kollagénhez, az integrinek aktiválhatják a tirozin-kináz kaszkádokat egy adapter fehérjeszerű komplexen keresztül, amely összeköti az integrineket egy Ras g fehérjével. A jelek közvetlen továbbítása Gap csomópontokon keresztül
a Gap csomópontok, más néven nexus, connexin fehérjékből állnak, és kommunikációs csatornákként szolgálnak a szomszédos sejtek között. A membráncsoportban hat azonos connexin alkot egy connexont (hemichannel), két connexon pedig egy rés csomópontot. Az egyik sejt csatornakomplexe kapcsolódik egy másik sejt csatornakomplexéhez, lehetővé téve mindkét sejt citoplazmájának összekapcsolását. Amikor két azonos connexon jön össze, hogy egy rés csomópont, ez az úgynevezett homotípusos rés csomópont. Ha egy homomer konnexon és egy heteromer konnexon jön össze, vagy két heteromer konnexon csatlakozik, akkor Heterotípusos réscsatlakozásnak nevezzük. A rés csomópontok tulajdonságai a következők:
1.) Lehetővé teszik a
2 cellák közötti közvetlen elektromos kommunikációt.) Lehetővé teszik a sejtek közötti kémiai kommunikációt kis másodlagos hírvivők továbbításával
3.) Lehetővé teszik az 1000 Daltonnál kisebb molekulák átjutását
4.) Biztosítani kell, hogy a réscsatlakozáson áthaladó molekulák és áramok ne szivárogjanak az intracelluláris térbe.
