Białko kodowane przez ten gen jest rodzajem międzykomórkowej cząsteczki adhezyjnej stale obecnej w niskich stężeniach w błonach leukocytów i komórek śródbłonka. Po stymulacji cytokinami stężenie to znacznie wzrasta. ICAM-1 może być indukowana przez interleukinę-1 (IL-1) i czynnik martwicy nowotworów (TNF) i ulega ekspresji przez śródbłonek naczyniowy, makrofagi i limfocyty. ICAM-1 jest ligandem dla LFA-1 (integryny), receptora znajdującego się na leukocytach. Po aktywacji leukocyty wiążą się z komórkami śródbłonka poprzez ICAM-1/LFA-1, a następnie transmigrują do tkanek. LFA-1 występuje również w formie rozpuszczalnej, która wydaje się wiązać i blokować ICAM-1.
Rola w sygnalizacji komórkowejEdit
ICAM-1 jest białkiem transmembranowym związanym ze śródbłonkiem i leukocytami, od dawna znanym ze swojego znaczenia w stabilizowaniu interakcji komórka-komórka i ułatwianiu śródbłonkowej transmigracji leukocytów. Ostatnio ICAM-1 została scharakteryzowana jako miejsce wnikania do komórek ludzkiego rhinowirusa. Ze względu na te związki z reakcjami immunologicznymi, wysunięto hipotezę, że ICAM-1 może funkcjonować w transdukcji sygnału. Ligacja ICAM-1 wywołuje efekty prozapalne, takie jak rekrutacja leukocytów zapalnych, poprzez sygnalizację poprzez kaskady obejmujące szereg kinaz, w tym kinazę p56lyn.
Inne funkcjeEdit
ICAM-1 i rozpuszczalna ICAM-1 mają antagonistyczne działanie na ścisłe połączenia tworzące barierę krew-testis, odgrywając w ten sposób główną rolę w spermatogenezie.
Obecność ciężkiej glikozylacji i inne cechy strukturalne ICAM-1 nadają białku miejsca wiążące dla licznych ligandów. ICAM-1 posiada miejsca wiążące dla wielu ligandów związanych z układem odpornościowym. W szczególności, ICAM-1 wiąże się z ligandem adhezji makrofagów-1 (Mac-1; ITGB2 / ITGAM), antygenem związanym z funkcją leukocytów-1 (LFA-1) i fibrynogenem. Te trzy białka ulegają ogólnej ekspresji na komórkach śródbłonka i leukocytach, a wiążąc się z ICAM-1 ułatwiają transmigrację leukocytów przez śródbłonek naczyniowy w procesach takich jak wynaczynienie i odpowiedź zapalna. W wyniku tych cech wiązania, ICAM-1 klasycznie przypisano funkcję adhezji międzykomórkowej.
Badacze zaczęli kwestionować rolę ICAM-1 jako prostej cząsteczki adhezyjnej po odkryciu, że ICAM-1 służy jako miejsce wiązania dla wejścia głównej grupy ludzkiego rhinowirusa (HRV) do różnych typów komórek. ICAM-1 stała się również znana ze swojego powinowactwa do erytrocytów zakażonych Plazmodium falciparum (PFIE), zapewniając więcej roli dla ICAM-1 w chorobie zakaźnej.
Z rolami ICAM-1 w adhezji komórka-komórka, wynaczynieniu i zakażeniu bardziej w pełni zrozumiałe, potencjalna rola dla ICAM-1 w transdukcji sygnału została wysunięta hipoteza. Większość prac dotyczących ICAM-1 w ostatnich latach koncentrowała się na tym centralnym pytaniu, jak również na pytaniach pokrewnych. Naukowcy rozumowali, że jeśli transdukcja sygnału ICAM-1 okaże się zachodzić, konieczne będzie zidentyfikowanie mechanizmu tej sygnalizacji, warunków i środowiska, w którym sygnalizacja będzie zachodzić, oraz biologicznych punktów końcowych każdej zaangażowanej kaskady sygnalizacyjnej. Poza klasycznie opisanymi funkcjami jako cząsteczka adhezyjna i wnikania wirusów, ICAM-1 został obecnie przekonująco scharakteryzowany jako posiadający rolę w transdukcji sygnału. Co więcej, funkcje ICAM-1 związane z przekazywaniem sygnałów wydają się być związane przede wszystkim ze szlakami prozapalnymi. W szczególności, sygnalizacja ICAM-1 wydaje się produkować rekrutację zapalnych komórek odpornościowych, takich jak makrofagi i granulocyty.
ICAM-1 może również uczestniczyć w pętli dodatniego sprzężenia zwrotnego i konkurować z ICAM-2 w celu utrzymania prozapalnego środowiska sprzyjającego śródbłonkowej transmigracji leukocytów. Zarówno na poziomie mRNA, jak i białka, ligacja ICAM-1 spowodowała wzrost ekspresji ICAM-1 w pętli dodatniego sprzężenia zwrotnego. Ponadto stwierdzono, że ekspresja mRNA i białka RANTES jest również zwiększona przez ligację ICAM-1. RANTES, czyli Regulated upon Activation Normal T-cell Expressed and Secreted, jest cytokiną, która jest mediatorem zapalnym, chemotaktycznym dla wielu zapalnych komórek odpornościowych, takich jak granulocyty i makrofagi. Wiele jednak pozostaje do zrobienia, aby w pełni scharakteryzować sygnalizację ICAM-1. Związek między środowiskami sygnalizacji ICAM-1 i ICAM-2 nie został ustalony poza zwykłą korelacją; badanie łączące sygnalizację ICAM z rzeczywistą modulacją środowiska zapalnego in vivo nie zostało jeszcze przeprowadzone. Siatkowata natura kaskad sygnałowych wymaga, aby efekty końcowe sygnalizacji pośredniczonej przez ICAM-1 za pośrednictwem różnych kinaz, w tym p56lyn, Raf-1 i MAPKs, były w dużej mierze nieznane. Dokładniejsze badanie wzajemnych powiązań między tymi cząsteczkami sygnalizacyjnymi może rzucić dalsze światło na biologiczne punkty końcowe wywołane przez ligację ICAM-1 i transdukcję sygnału.
.