A gén által kódolt fehérje egyfajta intercelluláris adhéziós molekula, amely alacsony koncentrációban folyamatosan jelen van a leukociták és az endothelsejtek membránjában. Citokin stimuláció hatására a koncentráció nagymértékben megnő. Az ICAM-1-et az interleukin-1 (IL-1) és a tumor nekrózis faktor (TNF) indukálhatja, és az érrendszeri endotél, a makrofágok és a limfociták expresszálják. Az ICAM-1 a leukocitákon található LFA-1 (integrin) receptor ligandja. Aktiváláskor a leukociták az ICAM-1/LFA-1 révén az endotélsejtekhez kötődnek, majd a szövetekbe transzmigrálnak. Az LFA-1-et szolubilis formában is megtalálták, amely úgy tűnik, hogy megköti és blokkolja az ICAM-1-et.
Szerepe a sejtek jelátvitelébenSzerkesztés
Az ICAM-1 egy endotél- és leukocita-asszociált transzmembránfehérje, amely régóta ismert a sejt-sejt kölcsönhatások stabilizálásában és a leukocita endotél transzmigráció elősegítésében betöltött jelentőségéről. Nemrégiben az ICAM-1-et a humán rhinovírus sejtszintű bejutási helyeként jellemezték. Az immunválaszokkal való ezen összefüggések miatt feltételezték, hogy az ICAM-1 a jelátvitelben is szerepet játszhat. Az ICAM-1 ligáció proinflammatorikus hatásokat, például gyulladásos leukociták toborzását váltja ki a számos kináz, köztük a p56lyn kináz bevonásával zajló kaszkádokon keresztül történő jelátvitel révén.
Egyéb funkciókSzerkesztés
Az ICAM-1 és az oldható ICAM-1 antagonista hatással van a vér-testis gátat alkotó szoros kötésekre, így fontos szerepet játszik a spermatogenezisben.
Az ICAM-1 nehéz glikoziláció jelenléte és egyéb szerkezeti jellemzői számos ligandum számára kölcsönöznek kötőhelyet a fehérjének. Az ICAM-1 számos immunasszociált ligandum számára rendelkezik kötőhelyekkel. Nevezetesen, az ICAM-1 kötődik a makrofág adhéziós ligand-1-hez (Mac-1; ITGB2 / ITGAM), a leukocita funkcióhoz kapcsolódó antigén-1-hez (LFA-1) és a fibrinogénhez. Ez a három fehérje általában az endotélsejteken és a leukocitákon expresszálódik, és az ICAM-1-hez kötődve elősegítik a leukociták transzmigrációját az érendotéliumokon keresztül olyan folyamatokban, mint az extravasáció és a gyulladásos válasz. E kötődési tulajdonságok eredményeként az ICAM-1-nek klasszikusan a sejtek közötti adhézió funkcióját tulajdonították.
A kutatók az ICAM-1 egyszerű adhéziós molekulaként betöltött szerepét kezdték megkérdőjelezni, miután felfedezték, hogy az ICAM-1 kötőhelyként szolgál a humán rhinovírusok (HRV) fő csoportjának különböző sejttípusokba való bejutásához. Az ICAM-1 a plasmodium falciparummal fertőzött eritrociták (PFIE) iránti affinitása is ismertté vált, ami még több szerepet biztosított az ICAM-1 számára a fertőző betegségekben.
Mivel az ICAM-1 sejt-sejt adhézióban, extravazációban és fertőzésben betöltött szerepe jobban megértésre került, feltételezték az ICAM-1 lehetséges szerepét a jelátvitelben. Az utóbbi években az ICAM-1-gyel kapcsolatos legtöbb munka erre a központi kérdésre, valamint a kapcsolódó kérdésekre összpontosított. A kutatók úgy vélték, hogy amennyiben bebizonyosodik, hogy az ICAM-1 szignáltranszdukciója bekövetkezik, azonosítani kell a jelátvitel mechanizmusát, azokat a körülményeket és környezetet, amelyek között a jelátvitel bekövetkezik, valamint az érintett jelátviteli kaszkádok biológiai végpontjait. A klasszikusan leírt adhéziós és vírusbehatolási molekulaként betöltött funkcióin túlmenően az ICAM-1-et mostanra meggyőzően jellemezték úgy, hogy a jelátvitelben is szerepet játszik. Továbbá úgy tűnik, hogy az ICAM-1 jelátviteli funkciói elsősorban proinflammatorikus útvonalakhoz kapcsolódnak. Különösen úgy tűnik, hogy az ICAM-1 jelátvitel gyulladásos immunsejtek, például makrofágok és granulociták toborzását eredményezi.
Az ICAM-1 egy pozitív visszacsatolási hurokban is részt vehet, és versenyezhet az ICAM-2-vel a leukocita endotél transzmigrációnak kedvező proinflammatorikus környezet fenntartásában. Mind az mRNS-, mind a fehérjeexpresszió szintjén az ICAM-1 ligálása pozitív visszacsatolási hurokban felszabályozza az ICAM-1 saját expresszióját. Ezenkívül a RANTES mRNS és fehérje expresszióját is felfelé szabályozta az ICAM-1 ligálás. A RANTES, vagy Regulated upon Activation Normal T-cell Expressed and Secreted, egy olyan citokin, amely gyulladásos mediátor, kemotaktikus a különböző gyulladásos immunsejtek, például a granulociták és a makrofágok számára. Az ICAM-1 jelátvitelének teljes körű jellemzése terén azonban még sok munka várat magára. Az ICAM-1 és az ICAM-2 jelátviteli környezete közötti kapcsolatot a puszta korreláción túl nem állapították meg; olyan vizsgálatot még nem végeztek, amely az ICAM jelátvitelt a gyulladásos környezet tényleges in vivo modulációjával kapcsolja össze. A jelátviteli kaszkádok retikuláris jellege szükségessé teszi, hogy az ICAM-1 által közvetített jelátvitel downstream effektorai a különböző kinázokon keresztül, beleértve a p56lyn-t, a Raf-1-et és a MAPK-kat, nagyrészt ismeretlenek. Az ezen szignálmolekulák közötti keresztbeszélgetések alaposabb vizsgálata további fényt deríthet az ICAM-1 ligáció és a szignáltranszdukció által létrehozott biológiai végpontokra.