i juxtacrine interaktioner interagerar proteiner från den inducerande cellen med receptorproteiner i intilliggande svarande celler. Induceraren diffunderar inte från cellen som producerar den. Det finns tre typer av juxtacrine interaktioner:
1) ett protein på en cell binder till motsvarande receptor på cellen bredvid den.
2) en receptor på en cell binder till sin ligand på den extracellulära matrisen som avges av en annan cell.
3)signalen överförs från cytoplasman i en cell genom cytoplasman till en intilliggande cell.
Juxtocrine signalering är en typ av intercellulär kommunikation som överförs av oligosackarid -, lipid-eller proteinkomponenter i ett cellmembran. Många juxtokrina signaler påverkar den emitterande cellen eller de intilliggande cellerna i närheten. En juxtokrin signal uppstår mellan angränsande celler som har omfattande fläckar av nära motsatta plasmamembran kopplade av transmembrankanaler som kallas anslutningar. Till skillnad från andra typer av cellsignalering, som parakrin och endokrin, kräver juxtacrine-signalering fysisk kontakt mellan de två involverade cellerna.
det finns tre typer av signallägen för juxtacrine-interaktioner:
Notch-vägen
den extracellulära matrisen
Gap-korsningar
Notch-vägen
Notch-proteiner aktiveras av celler som uttrycker Delta -, Jagged-eller Serrate-proteinerna i sina cellmembran och är närvarande i de flesta fall flercelliga organismer. Ett Hackprotein sträcker sig genom cellmembranet och har ett yttre fack exponerat för utsidan, vilket är där det kommer i kontakt med Delta -, taggade eller Serratproteiner som sticker ut från en intilliggande cell. När de är fästa vid en av dessa ligander genomgår Notch-proteiner en konformationsförändring som gör att den kan skäras av ett proteas. Den klyvda delen kommer in i kärnan och binder till en inaktiv transkriptionsfaktor hos CSL-familjen. När de är bundna till Notch-proteinet aktiverar CSL-transkriptionsfaktorerna sina målgener.
det finns fyra olika notch-receptorer hos däggdjur: NOTCH1, NOTCH2, NOTCH3 och NOTCH4. Notch-receptorn är ett enkelpassat transmembranreceptorprotein.
upptäckt 1917 av Thomas Hunt Morgan, märktes Notch-genen i vingbladet av en stam av fruktflugan Drosophila melanogaster. Ytterligare analys genomfördes när molekylär analys och sekvensering ägde rum på 1980-talet.
signalvägen för ett Notch-protein är viktigt för cellcellskommunikation som äger rum under embryonalt liv och hos vuxna. Det spelar en roll i:
1.) Neural funktion och utveckling
2.) Hjärtventil homeostas tillsammans med andra återverkningar i störningar som involverar hjärt-kärlsystemet
3.) Celllinjespecifikation av den endokrina och exokrina bukspottkörteln
4.) Reglering av cellöde i bröstkörtlar vid flera utvecklingsstadier
5.) stabilisering av arteriellt endotel öde och angiogenes (tillväxten av nya blodkärl från befintliga kärl).
6.) reglering av avgörande cellkommunikationsanordningar mellan endokardium och myokardium under bildandet av primordialventilen och ventrikulär utveckling och differentiering.
7.) påverkan av binära öde beslut av celler-mellan sekretoriska och absorberande linjer i magen
8.) expansion av det hematopoietiska stamcellsfacket under benutveckling och deltagande i osteoblastisk härstamning som leder till potentiell terapeutisk roll för hack i benregenerering och osteoporos
sjukdom som involverar Notch-signalering inkluderar: T-ALL (T-cell akut lymfoblastisk leukemi), CADASIL (Celebral Autosomal Dominant arteriopati med subkortikala infarkter och Leukoencefalofi), multipel skleros (MS), Fallots tetrad, Alagilsyndrom samt annan sjukdom.
den extracellulära matrisen som en källa till kritiska Utvecklingssignaler
den extracellulära matrisen består av makromolekyler som utsöndras av celler i deras omedelbara miljö. Makromolekyler bildar en region av icke-cellulärt material i regionerna mellan celler. Den extracellulära matrisen består av kollagen, proteoglykaner och en mängd specialiserade glykoproteinmolekyler såsom fibronektin och laminin. Dessa två glykoproteinmolekyler är ansvariga för att organisera matrisen och cellerna i en ordnad struktur.
fibronektin är en stor glykoproteindimer syntetiserad av många celltyper. Dess funktion är att fungera som en allmän limmolekyl som länkar celler till varandra och till andra substrat såsom kollagen och proteoglykaner. Det har flera distinkta bindningsställen och deras interaktion med lämpliga molekyler resulterar i korrekt inriktning av celler med extracellulär matris.Fil: PBB Protein FN1 bild.JPG
Laminin tillsammans med typ IV kollagen är en huvudkomponent i en typ av extracellulär matris som kallas basal lamina. Laminin spelar en roll i att montera den extracellulära matrisen, främja celladhesion och tillväxt, ändra cellform och tillåta cellmigration. En cells förmåga att binda till Laminin och fibronektin beror på dess uttryck av en cellmembranreceptor för cellbindningsstället för dessa stora molekyler. Fibronektinreceptorkomplex binder fibronektin på utsidan av cellen och binder cytoskeletonproteinerna på insidan av cellen. Fibronektinreceptorkomplex spänner över cellmembranet och förenar två typer av matriser. På utsidan binder den till fibronektin i den extracellulära matrisen, medan den på insidan fungerar som en förankringsplats för aktinmikrofilament som rör cellen. Dessa receptorproteiner är kända som integriner eftersom de integrerar extracellulära och intracellulära ställningar, så att de kan arbeta tillsammans. På den extracellulära sidan binder integriner till en arginin-lysin-aspartat (RGD) – sekvens, medan på cytoplasmatisk sida binder integriner till talin och alfaaktin, två proteiner som ansluter till aktinfilament. Den dubbla bindningen gör det möjligt för celler att röra sig genom att kontrahera aktinmikrofilament mot en fast extracellulär matris. Bindningen av integriner till den extracellulära matrisen kan stimulera RTK-Ras-vägen. När ett integrin på ett cellmembran av en cell binder till fibronektion eller kollagen utsöndras av en angränsande cell, integriner kan aktivera tyrosinkinas kaskader genom en adapter protein-liknande komplex som förbinder integriner till en Ras G protein. Direkt överföring av signaler genom Gap-korsningar
Gap-korsningar, även kallad nexus, består av connexinproteiner och fungerar som kommunikationskanaler mellan intilliggande celler. Sex identiska anslutningar i membrangruppen utgör en connexon (hemichannel) och två anslutningar utgör en gap-korsning. Kanalkomplexet i en cell ansluter till kanalkomplexet i en annan cell, vilket möjliggör att cytoplasma hos båda cellerna förenas. När två identiska anslutningar samlas för att bilda en gap-korsning kallas den en homotypisk gap-korsning. När det finns en homomerisk connexon och en heteromerisk connexon som kommer ihop eller två heteromera connexons går med kallas det en heterotypisk gap-korsning. Egenskaper för gap korsningar inkluderar:
1.) De möjliggör direkt elektrisk kommunikation mellan celler
2.) De möjliggör kemisk kommunikation mellan celler genom överföring av små andra budbärare
3.) De tillåter molekyler mindre än 1000 Dalton att passera genom
4.) Se till att molekyler och strömmar som passerar genom gap-korsningen inte läcker in i det intracellulära utrymmet.
