w interakcjach z juxtakryną, białka z komórki indukującej oddziałują z białkami receptorowymi sąsiednich komórek reagujących. Induktor nie dyfunduje z wytwarzającej go komórki. Istnieją trzy rodzaje interakcji z juxtakryną:
1) białko w jednej komórce wiąże się z odpowiadającym mu receptorem w komórce tuż obok.
2) receptor na jednej komórce wiąże się z ligandem na macierzy pozakomórkowej wydzielanej przez inną komórkę.
3)sygnał jest przesyłany z cytoplazmy komórki przez cytoplazmę do sąsiedniej komórki.
sygnalizacja porównawcza jest rodzajem komunikacji międzykomórkowej, która jest przekazywana przez oligosacharydy, lipidy lub białka składników błony komórkowej. Wiele sygnałów przeciwstawnych wpływa na komórkę emitującą lub sąsiednie komórki w pobliżu. Sygnał zestokrynny występuje między sąsiednimi komórkami, które mają rozległe plamy blisko przeciwstawnych błon plazmatycznych połączonych kanałami transbłonowymi znanymi jako koneksony. W przeciwieństwie do innych rodzajów sygnalizacji komórkowej, takich jak parakryna i hormonalna, sygnalizacja przeciwstawna wymaga fizycznego kontaktu między dwiema zaangażowanymi komórkami.
istnieją trzy rodzaje trybów sygnałowych interakcji juxtakryny:
szlak Notch
macierz zewnątrzkomórkowa
węzły Szczelinowe
szlak Notch
białka Notch są aktywowane przez komórki, które wyrażają białka Delta, postrzępione lub ząbkowane w błonach komórkowych i są obecne w błonach komórkowych.większość organizmów wielokomórkowych. Białko wycięcia rozciąga się przez błonę komórkową i ma zewnętrzny przedział wystawiony na zewnątrz, gdzie styka się z białkami Delta, postrzępionymi lub ząbkowanymi, które wystają z sąsiedniej komórki. Po przyłączeniu do jednego z tych ligandów białka Notch ulegają zmianie konformacyjnej, która umożliwia ich cięcie przez proteazę. Rozszczepiona część wchodzi do jądra i wiąże się z nieaktywnym czynnikiem transkrypcyjnym rodziny CSL. Po związaniu z białkiem Notch, czynniki transkrypcyjne CSL aktywują swoje geny docelowe.
istnieją cztery różne receptory notch u ssaków: NOTCH1, NOTCH2, NOTCH3 i NOTCH4. Receptor notch jest jednoprzepustowym białkiem receptora transbłonowego.
odkryty w 1917 roku przez Thomasa Hunta Morgana, Gen Notch został zauważony w skrzydłach szczepu muszki owocowej Drosophila melanogaster. Dalsze analizy przeprowadzono, ponieważ analiza molekularna i sekwencjonowanie miały miejsce w latach 80.XX wieku.
szlak sygnałowy białka Notch jest ważny dla komunikacji komórka-komórka, która ma miejsce podczas życia embrionalnego i u dorosłych. Odgrywa rolę w:
1.) Funkcje i rozwój neuronów
2.
3.) Specyfikacja linii komórkowej trzustki wewnątrzwydzielniczej i zewnątrzwydzielniczej
4.) Regulacja losów komórek w gruczołach sutkowych na kilku etapach rozwoju
5.) stabilizacja losów śródbłonka tętniczego i angiogeneza (wzrost nowych naczyń krwionośnych z wcześniej istniejących naczyń).
6.) Regulacja kluczowej komunikacji komórkowej pomiędzy wsierdzia i mięśnia sercowego podczas tworzenia zastawki Pierwotnej oraz rozwoju i różnicowania komór.
7.) wpływanie na binarne decyzje losowe komórek – między liniami wydzielniczymi i absorpcyjnymi w żołądku
8.) ekspansja przedziału hematopoetycznych komórek macierzystych podczas rozwoju kości i udział w linii osteoblastycznej, co wskazuje na potencjalną rolę terapeutyczną Notcha w regeneracji kości i osteoporozie
choroby obejmujące sygnalizację Notcha obejmują: T-ALL (T-cell ostra białaczka limfoblastyczna), CADASIL (Arteriopatia autosomalna dominująca z zawałami podkorowymi i Leukoencefalofią), stwardnienie rozsiane (MS), tetralogia Fallota, zespół Alagile, a także inne choroby.
macierz zewnątrzkomórkowa jako źródło krytycznych sygnałów rozwojowych
macierz zewnątrzkomórkowa składa się z makrocząsteczek wydzielanych przez komórki do ich bezpośredniego otoczenia. Makrocząsteczki tworzą region materiału niekomórkowego w regionach między komórkami. Macierz pozakomórkowa składa się z kolagenu, proteoglikanów i różnych wyspecjalizowanych cząsteczek glikoproteiny, takich jak fibronektyna i laminina. Te dwie cząsteczki glikoprotein są odpowiedzialne za organizowanie matrycy i komórek w uporządkowaną strukturę.
Fibronektyna jest dużym dimerem glikoproteiny syntetyzowanym przez wiele typów komórek. Jego funkcją jest służenie jako ogólna cząsteczka klejąca łącząca komórki ze sobą i z innymi substratami, takimi jak kolagen i proteoglikany. Posiada kilka odrębnych miejsc wiązania, a ich interakcja z odpowiednimi cząsteczkami skutkuje prawidłowym wyrównaniem komórek z macierzą pozakomórkową.Plik: PBB Protein FN1 image.Jpg / białko PBB Fn1
Laminina wraz z kolagenem typu IV jest głównym składnikiem typu macierzy zewnątrzkomórkowej zwanej laminą podstawową. Laminina odgrywa rolę w składaniu macierzy pozakomórkowej, promowaniu adhezji i wzrostu komórek, zmianie kształtu komórek i umożliwianiu migracji komórek. Zdolność komórki do wiązania się z Lamininą i Fibronektyną zależy od ekspresji receptora błony komórkowej dla miejsca wiązania tych dużych cząsteczek. Kompleksy receptorowe fibronektyny wiążą fibronektynę Na zewnątrz komórki i wiążą białka cytoszkieletu wewnątrz komórki. Kompleksy receptorowe fibronektyny obejmują błonę komórkową i łączą dwa rodzaje matryc. Na Zewnątrz wiąże się z fibronektyną macierzy zewnątrzkomórkowej, podczas gdy wewnątrz służy jako miejsce mocowania mikrofilamentów aktyny, które poruszają komórkę. Te białka receptorowe są znane jako integryny, ponieważ integrują zewnątrzkomórkowe i wewnątrzkomórkowe rusztowania, umożliwiając im współpracę. Po stronie pozakomórkowej integryny wiążą się z sekwencją arginina-lizyna-asparaginian (RGD), podczas gdy po stronie cytoplazmatycznej integryny wiążą się z taliną i Alfa aktyną, dwoma białkami, które łączą się z włóknami aktyny. Podwójne wiązanie umożliwia komórkom poruszanie się poprzez kurczenie mikrofilamentów aktyny w stosunku do stałej macierzy zewnątrzkomórkowej. Wiązanie integryn z macierzą pozakomórkową może stymulować szlak RTK-Ras. Kiedy integryna na błonie komórkowej jednej komórki wiąże się z fibronekcją lub kolagenem wydzielanym przez sąsiednią komórkę, integryny mogą aktywować kaskady kinazy tyrozynowej poprzez kompleks podobny do białka adaptera, który łączy integryny z białkiem Ras G. Bezpośrednia transmisja sygnałów przez złącza szczelinowe
złącza szczelinowe, zwane również nexus, składają się z białek koneksyny i służą jako kanały komunikacyjne między sąsiednimi komórkami. Sześć identycznych koneksinów w grupie membranowej tworzy jeden konekson (hemichannel), a dwa koneksony tworzą jedno złącze szczelinowe. Kompleks kanałowy jednej komórki łączy się z kompleksem kanałowym innej komórki, umożliwiając połączenie cytoplazmy obu komórek. Kiedy dwa identyczne koneksony łączą się, tworząc złącze szczeliny, nazywa się to homotypowym złączem szczeliny. Gdy istnieje jeden konekson homomeryczny i jeden konekson heteromeryczny, które łączą się lub łączą dwa koneksony heteromeryczne, nazywa się to heterotypowym złączem szczeliny. Właściwości połączeń szczelinowych obejmują:
1.) Pozwalają na bezpośrednią komunikację elektryczną między ogniwami
2.) Pozwalają na chemiczną komunikację między komórkami poprzez transmisję małych wtórnych posłańców
3.) Pozwalają one cząsteczkom mniejszym niż 1000 Daltonów przejść przez
4.) Upewnić się, że cząsteczki i prądy przechodzące przez złącze szczeliny nie wyciekają do przestrzeni wewnątrzkomórkowej.
