CellBiology706x

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CellMatrixJunctions

Contents:
  1. Cell-Matrix Adhesions
    1. Integrinのspecificity
    2. Focal Adhesions
    3. Hemidesmosomes
  2. 各Adhesionのまとめ
  3. Integrinの 双方向シグナリング
  4. 力に対する反応
  5. Traction Force Microscopyで外部に及ぼす力を測る

TightJunctionsの続き。

  • focal 焦点の
  • exert 発揮する、働かせる

Cell-Matrix Adhesions

細胞とECMの間のAdhesion。

Integrinが重要な役割を果たすタンパク質。 IntegrinはECMとcytoskeletonをつなげる。

Integrinは細胞とECMと結合する訳だから、結合相手はECMにあるIntegrinとは別の何かとなる。 つまりHeterotypic。これはcadherinsやtight junctionのタンパク質とは異なる。

IntegrinはHeterodimerで、α-Integrinとβ-Integrinから構成される。

Integrinのspecificity

Integrinの結合先のECMはいろいろな物質があり、体のどこの部位かによって構成要素は異なる。 コラーゲンやlamininやfibronectinなどがあったりする。

Integrinはspecificityがあって、Integrinの種類によって結合相手が異なる。 Integrinはαとβの組み合わせで24種類以上の組み合わせがある事が知られていて、これがspecificityを生んでいる。

Focal Adhesions

主にMesenchymal cellsで見られるAdhesionで、motilityを促進する。

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focal-adhesionsの形成で代表的なIntegrinにはα5 β1 Integrinペアがある。 これはFibronectinと結合する。

このIntegrinも細胞内のCytoskeletonと結合するが、この場合はF-actinとmyosinのネットワークと結合する。 このF-actin/myosinの収縮の力が前に進む推進力となる。

Hemidesmosomes

Focal Adhesionとは別の種類のCell-Matrix Adhesionsで、α6β4 Integrinが形成する。 これはECMのlamininと結合する。

LamininはBasal laminaの主要な構成要素のタンパク質の一つ。

このHemidesmosomesはEpitheliumでPolarityを形成するのに重要。

このIntegrinはCytoskeleton側はintermediate filamentsと結合する。

各Adhesionのまとめ

Junctionの種類 主要な膜タンパク質 cytoskeleton側の結合相手
Adherens junciton cadherins actin
Tight junction claudinsとoccludins actin
Focal adhesion integrins actin
Hemidesmosome integrins intermediate filaments

Integrinの 双方向シグナリング

IntegrinはECMから細胞内へのシグナルと、細胞内から細胞外部側へのシグナルの二方向のシグナルが存在する。

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力に対する反応

cell-cellの接している所や、cell-ECMの接している所やECM自身は、メカニカルな力に反応する事が出来る。

  • cytoskeletonからのテンションが、integrinのより強い結合を生む。
  • CAM (Cell Adhesion Molecules)とECMの構成要素は力に反応出来る(より強固にくっつく)
    • 引っ張られるとunfoldされて、新しいbinding siteが出てくる
      • 例: ECMのfibronectinやTalinは引っ張られるとunfoldされてbinding siteが出てくる

Traction Force Microscopyで外部に及ぼす力を測る

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ゲルやECMの固さなどをいろいろ変えて測ったり出来る。