Tích hợp cấu trúc, chức năng và quan điểm tiến hóa



Tôinitrat chúng là các protein xuyên màng chịu trách nhiệm trung gian kết dính giữa các tế bào. Những protein này có một phần kéo dài ra môi trường bên ngoài tế bào và có thể liên kết với các protein khác trong ma trận ngoại bào. Những loại khác có thể liên kết với các tế bào lân cận khác, với các polysacarit của vi khuẩn hoặc với các protein virut nhất định.

Tất cả các tương tác trong đó các integrins tham gia tạo ra sự ổn định về các mối nối tế bào khác nhau, sự hình thành ma trận ngoại bào, sự hình thành các tập hợp tiểu cầu, thiết lập các mối nối tế bào trong hệ thống miễn dịch, trong số các sự kiện liên quan sinh học khác.

Các integrins đã được tìm thấy trong các sinh vật khác nhau, chẳng hạn như động vật có vú, chim, cá và một số sinh vật nhân chuẩn đơn giản như bọt biển, tuyến trùng và ruồi giấm..

Chỉ số

  • 1 cấu trúc
    • 1.1 Tổng quát về cấu trúc của integrins
    • 1.2 Đặc điểm của tiểu đơn vị
    • 1.3 Liên kết cộng hóa trị giữa các tiểu đơn vị
  • 2 chức năng
  • 3 Quan điểm tiến hóa
  • 4 tài liệu tham khảo

Cấu trúc

Tổng quát về cấu trúc của integrins

Các integrins là glycoprotein. Protein là các đại phân tử được hình thành bởi các chuỗi axit amin dài có nhiều chức năng trong sinh vật. Thuật ngữ "glyco" dùng để chỉ sự hiện diện của carbohydrate (còn được gọi là carbohydrate) trong chuỗi axit amin.

Glycoprotein này là màng xuyên, nghĩa là nó đi qua màng plasma của tế bào. Trong integrin, có thể phân biệt ba miền: miền ngoại bào cho phép kết hợp với các cấu trúc khác, miền đi qua màng tế bào và miền cuối cùng nằm bên trong tế bào và kết nối với tế bào.

Phần ngoại bào

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của integrins là phần cung cấp bên ngoài tế bào có hình dạng ảm đạm. Chúng có một loạt các trang web cho phép nhận ra các phân tử nằm trong ma trận. Các trình tự này bao gồm các axit amin arginine, glycine và aspartate.

Phần này tham gia vào liên minh có chiều dài khoảng 60 dư lượng axit amin

Phần xuyên màng

Trình tự protein đi qua màng tế bào được đặc trưng bởi có cấu trúc của loại xoắn alpha. Tiếp theo, hai chuỗi được ngâm trong tế bào chất của tế bào.

Phần tế bào chất

Đã có trong tế bào chất của tế bào, bạn có thể tham gia các cấu trúc khác, cho dù các protein khác nhau, hoặc các tế bào, như Talin, actin, trong số các cấu trúc khác.

"Đuôi" cư trú trong tế bào chất có chiều dài trung bình 75 dư lượng axit amin (mặc dù có những trường hợp ngoại lệ với hơn 1000 trong khu vực này).

Cơ chế này cho phép các integrins hoạt động như một cầu nối để trao đổi thông tin khá năng động: protein liên kết các phân tử của ma trận ngoại bào với các phân tử nằm bên trong, tạo ra một loạt tín hiệu và truyền thông tin.

Đặc điểm của tiểu đơn vị

Mỗi integrin được hình thành bởi sự liên kết không cộng hóa trị của hai glycoprotein xuyên màng: tiểu đơn vị α và. Vì các tiểu đơn vị này không bằng nhau, integrin được gọi là dị vòng (dị bởi khác nhau và mờ hơn bởi sự kết hợp của hai tiểu đơn vị). Chuỗi α có chiều dài gần 800 axit amin và với 100 axit amin.

Tiểu đơn vị α có hai chuỗi được liên kết bởi các liên kết disulfide và có đầu hình cầu với các vị trí liên kết cation hóa trị hai. Mặt khác, tiểu đơn vị rất giàu dư lượng axit amin cystein và phần nội bào có thể làm trung gian tương tác với một loạt các protein kết nối.

Liên kết cộng hóa trị giữa các tiểu đơn vị

Có 18 chuỗi α và 8 chuỗi .. Sự kết hợp khác nhau giữa cả hai tiểu đơn vị xác định các tích phân tồn tại, với tối thiểu 24 độ mờ khác nhau.

Các kết hợp có thể được đưa ra theo cách sau: một α với một hoặc một α với một vài chuỗi. Các chuỗi có trách nhiệm xác định mức độ liên kết cụ thể và là phần của integrin chịu trách nhiệm trung gian tương tác với phân tử đích.

Theo cách này, sự kết hợp cụ thể của các tiểu đơn vị xác định phân tử nào sẽ được liên kết đến. Ví dụ, integrin được hình thành với tiểu đơn vị α 3 và β 1 là đặc trưng cho sự tương tác với fibronectin.

Integrin này được gọi là α3β1 (Để đặt tên cho chúng, chỉ cần đề cập đến số tiểu đơn vị dưới dạng một chỉ mục). Tương tự, integrin α2β1 liên kết với collagen.

Chức năng

Các integrins là các protein quan trọng trong việc cho phép sự tương tác giữa tế bào và môi trường, vì chúng có các thụ thể liên kết với thành phần khác nhau của ma trận ngoại bào. Cụ thể, sự ràng buộc xảy ra giữa ma trận và tế bào.

Nhờ các tính chất này, integrins chịu trách nhiệm điều chỉnh hình dạng, định hướng và di chuyển của tế bào.

Ngoài ra, integrins có khả năng kích hoạt các con đường nội bào khác nhau. Phần tế bào chất của integrin có thể kích hoạt chuỗi tín hiệu.

Sự tương tác này dẫn đến một phản ứng tế bào toàn cầu, như xảy ra với các thụ thể tín hiệu thông thường. Con đường này dẫn đến những thay đổi trong sự biểu hiện của gen.

Quan điểm tiến hóa

Không còn nghi ngờ gì nữa, một sự kết dính hiệu quả giữa các tế bào để hình thành các mô là một đặc điểm quan trọng cần có trong quá trình tiến hóa của các sinh vật đa bào.

Sự xuất hiện của gia đình integrin đã được bắt nguồn từ sự xuất hiện của metazoans khoảng 600 triệu năm trước.

Một nhóm động vật có đặc điểm mô học tổ tiên là porifera, thường được gọi là bọt biển. Ở những động vật này, sự kết dính tế bào xảy ra bởi một ma trận ngoại bào của proteoglycan. Các thụ thể liên kết với ma trận này có mô-đun liên kết integrin điển hình.

Trên thực tế, trong nhóm động vật này, chúng tôi đã xác định được các gen liên quan đến các tiểu đơn vị cụ thể của một số integrins.

Trong quá trình tiến hóa, tổ tiên của các siêu vật thể đã thu được một integrin và một miền ràng buộc được bảo tồn theo thời gian trong nhóm động vật to lớn này.

Về mặt cấu trúc, độ phức tạp tối đa của integrins được nhìn thấy trong nhóm động vật có xương sống. Có những tích hợp khác nhau không có trong động vật không xương sống, với các miền mới. Thật vậy, hơn 24 loại tích hợp chức năng khác nhau đã được xác định ở người - trong khi ở ruồi giấm Drosophila melanogaster chỉ có 5.

Tài liệu tham khảo

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Sinh học tế bào thiết yếu. Khoa học vòng hoa.
  2. Campbell, I. D., & Humphries, M. J. (2011). Cấu trúc Integrin, kích hoạt và tương tác. Quan điểm của Cold Spring Harbor trong sinh học, 3(3), a004994.
  3. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2007). Tế bào: một cách tiếp cận phân tử. Washington, DC, Sunderland, MA.
  4. Kierszenbaum, A. L. (2012). Mô học và sinh học tế bào. Elsevier Brazil.
  5. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Hóa sinh: văn bản và tập bản đồ. Ed. Panamericana Y tế.
  6. Quintero, M., Monfort, J., & Mitrovic, D. R. (2010). Viêm xương khớp / Viêm xương khớp: Sinh học, sinh lý học, phòng khám và điều trị / Sinh học, Sinh lý bệnh, Lâm sàng và Điều trị. Ed. Panamericana Y tế.
  7. Takada, Y., Ye, X., & Simon, S. (2007). Các tích phân. Sinh học bộ gen, 8(5), 215.