Co to są adhezje ogniskowe?

Przyczepy ogniskowe to zawierające integrynę, wielobiałkowe struktury, które tworzą mechaniczne połączenia między wewnątrzkomórkowymi wiązkami aktyny a macierzą zewnątrzkomórkową lub substratem w wielu typach komórek. Tworzenie i funkcja zrostów ogniskowych może być opisana przez zdefiniowane etapy, które obejmują inicjację, grupowanie, wzrost, dojrzewanie i demontaż. Są one powszechnie spotykane na powierzchni brzusznej komórek w dwuwymiarowych hodowlach tkankowych i mogą być postrzegane jako stopy komórki, które funkcjonują jako interaktywne interfejsy informacyjne pomiędzy komórkami i ich środowiskiem.

Badania pokazują, że nowe adhezje powstają na wiodącej krawędzi migrujących komórek, zwiększają swój rozmiar i dojrzewają, gdy komórki poruszają się nad nimi. Podczas migracji i rozprzestrzeniania się komórek, zrosty ogniskowe służą jako punkty trzymania, które tłumią kurczenie się błony i promują protruzję na wiodącej krawędzi (przegląd w ). W komórkach stacjonarnych służą one jako urządzenia zakotwiczające, które utrzymują morfologię komórki.

YouTube video id: 75ntMVPtP3Y not found.

Przyczepy ogniskowe (FAs) są wysoce dynamicznymi strukturami, które rosną lub kurczą się z powodu obrotu ich białek składowych (powszechnie znanych jako „białka płytki”) w odpowiedzi na zmieniające się naprężenia mechaniczne (np. siły generowane przez aktomiozynę, siły zewnętrzne wywierane przez lub przez otaczającą matrycę). Podczas gdy zrosty powstają na peryferiach komórki, wydają się one przemieszczać do wewnątrz w stosunku do centrum komórki, gdy komórka migruje nad nimi. Jednak struktury jako takie są w dużej mierze stacjonarne w stosunku do podłoża, ale do poślizgu i powoli zmieniających się pozycji podczas demontażu i obrotu odpowiednio. Ich wzrost koreluje z względnym ruchem, podczas gdy skład i organizacja zależy od zmian w ich mikrośrodowisku, wykazanych zarówno in vitro, jak i in vivo. W przeciwieństwie do podosomów, FAs są długo żywe po dojrzeniu.

Szczegółowo omówiono różne etapy cyklu życia adhezji ogniskowej i odpowiadające im zmiany morfologiczne zależne od siły. Kilka komponentów podlega obrotowi, tak że wczesne, rodzące się zrosty wykazują wysoki wskaźnik obrotu, a dojrzałe zrosty wykazują zwiększoną stabilność.

Focal adhesions są konsekwentnie znajdowane na końcu włókien naprężeniowych i dlatego są wysoce zintegrowane z większością cytoszkieletu. W konsekwencji, połączenia ogniskowe służą do przekazywania siły, wewnętrznie generowanej przez sieć cytoszkieletową, do ECM i vice versa przez receptory adhezyjne. Montaż i dojrzewanie adhezji są wysoce zależne od obecności siły, która, jak się uważa, inicjuje rearanżacje strukturalne, które z kolei sprzyjają rekrutacji dodatkowych białek (wzrost) i indukują kaskady sygnalizacyjne prowadzące do polimeryzacji aktyny (wzmocnienie) (przegląd w ).

Polimeryzacja aktyny i kurczliwość aktomiozyny generują siły, które wpływają na mechanowrażliwe białka w module łączącym aktyny, module receptorowym (np. integryny), module sygnalizacyjnym i module polimeryzacji aktyny. Prowadzi to do montażu i modyfikacji włókien naprężeniowych aktomiozyny, które ostatecznie skutkują globalnymi reakcjami, takimi jak ruch kierunkowy, wzrost komórek, różnicowanie i przeżycie. Tak więc, FAs można ogólnie opisać jako mechanosensoryczne maszyny, które są w stanie zintegrować wiele przestrzenno-czasowych wskazówek, przenosząc i propagując te sygnały do wielu ścieżek (recenzja w ), które wpływają na krytyczny proces decyzyjny na poziomie komórkowym .

Focal adhesions zostały również zaobserwowane w fizjologicznie istotnych scenariuszach, takich jak w komórkach śródbłonka na sztywnej błonie podstawowej naczyń krwionośnych, których dynamika jest modulowana przez zmiany matrycy zależne od ścinania i w zarodkach Drosophila, gdzie FAs pośredniczą w rozwoju zależnym od sztywności powierzchni (recenzja w ). Jednakże, ze względu na trudności związane z wizualizacją dynamiki FA w 3 wymiarach, są one słabiej udokumentowane, nawet jeśli są badane z wykorzystaniem badań in vitro. Na podstawie dostępnych danych wiadomo, że FA w 3 wymiarach są generalnie znacznie mniejsze i dynamiczne, podczas gdy obserwuje się również FA wydłużone. Przyszłe badania w tym kontekście ujawnią potencjalne fenotypy komórkowe związane z adhezją i ich rolę w procesach fizjologicznych.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.