Ekstracellulære matrise- og celleadhesjonsmolekyler

ECM i planter er hovedsakelig cellulose og omgir hver celle. Sammen med vann bidrar det til den totale stivheten til planten. Et tres evne til å vokse til stor høyde og beholde stivheten skyldes delvis cellulose-ECM i celleveggene sammen med andre biokjemikalier, inkludert lignin og extensins.

En mindre lett observert form for ECM er funnet hos virveldyr i tre hovedformer

  1. Bindevev – Dette inneholder mye ECM og bare noen få celler.
  2. Basal lamina – Dette kan betraktes som ECM for epitelial celler, men formet til et tøft lag som inneholder mange kollagenfibre og laminin, og på hvilke cellene i epitelia ‘sitter’. Svært lite ECM omgir hver enkelt celle, og de er knyttet til hverandre på forskjellige måter.
  3. Pericellular matrix – Med noen få unntak er alle celler omgitt av celle ekstracellulær matrise til en viss grad. Det er dette materialet som ikke bare gir mekanisk støtte ved å binde celler sammen, men med glycocalyx gir en biokjemisk barriere rundt cellen, et dockingsanlegg for import og eksport til og fra cellen, og et medium der kjemisk signalering kan finne sted. Nyere arbeid indikerer at ECM-sukkermolekyler kan ha en viktig rolle å spille i kreftbiologi.

Celleadhesion Molecules (CAMs)
Svært få celler eksisterer og fungerer isolert. De fleste celler eksisterer som et system eller samfunn. CAM-er hjelper til med å holde samfunnet intakt ved å gi forskjellige grader og typer vedheft. Forskningsarbeid indikerer at CAM, som ECM, er involvert i cellesignalering. CAM er velegnet til å gjøre denne jobben, siden noen av dem krysser plasmamembranen og gir en rute inn i cellen. Molekylenes klebende natur gir også en «klissete overflate», og noen av disse «fanger» utilsiktet RNA-virus som de som forårsaker forkjølelse.

Cell ‘Do It Yourself’ (DIY) – lim og kryss
Som med noen «gjør det selv» (DIY) lim, er CAMs bedre til å feste noen materialer, men de kan også brukes til å bli med andre.
Det er fire hovedfamilier med CAM (typer lim) og disse brukes i forskjellige situasjoner:

  1. De som er involvert i celle til celle-kryss er hovedsakelig molekyler i familien som kalles kadheriner og er avhengige av tilstedeværelsen av kalsiumioner for å fungere (tenk på Ca-vedheft). Disse molekylene er transmembrane glykoproteiner og knytter cytoskelettet til en celle til cytoskelettet til en annen.
  2. De som er involvert i celle til matrix-kryss, tilhører en stor familie av CAMs som kalles integriner (tenk på integriner som hjelper celler med å utføre integrering) .
    Integriner er også funnet som «ankerplater» i fokaladhesjon og hemidesmosom-type kryss.
    Transmembrane proteoglykaner er også involvert i adhesjon til ECM og koblingen til cytoskelettet.
  3. Immunoglobulin super familien inkluderer spesielle adhesjonsmolekyler som brukes i nervesystemet.
  4. Selectins er spesielle CAM-er som binder seg til celleoverflatekarbohydrat og er involvert i mekanismer for betennelsesrespons.

Kryss for lim
Akkurat som det finnes forskjellige typer cellelimmolekyler, er det forskjellige typer lenker eller kryss. Det er to hovedpunkter:

1) Tette veikryss – disse lar ikke molekyler passere fra celle til celle, men de trekker veggene til de to cellene veldig tett sammen.

2 Gapkryss – disse forbinder to celler sammen med en klynge av fine rør. Gap-kryss lar små molekyler, opp til en molekylvekt på 1200, passere fra en celle til en annen. På denne måten fører celler kjemikalier til en nærliggende celle i nød. Et eksempel på ‘The Society of Cells’ på jobb.

  • Bilde av menneskelige epitelceller med kadherin farget grønt og kjerneblått. Den grønne fargingskadherinen er veldig distribuert mellom disse cellene. Dette ser ut til at plasmamembranen er farget grønn.

    (med tillatelse fra Louise Cramer, Laboratory for Molecular Cell Biology & Cell Biology Unit, University College London , Storbritannia og Vania Braga, Imperial College London, Storbritannia)

CAMs and Cancer – en applikasjon fra virkeligheten
‘Cut’ og ‘Lim’ er kritiske kommandoer i noen kreftformer

ECM og CAM er involvert i mange lidelser. I visse typer kreft kan CAM være involvert i spredning av kreftceller fra et primært sted til et sekundært. Ved det primære stedet er celle til celle vedheft tapt. Celler blir ‘kuttet’ gratis og transportert bort til et annet sted. Her økes celleheftet og cellen limes inn på sin nye plassering. Cellen deler seg og med bedre vedheft forblir den satt og en sekundær kreft utvikler seg. (Dette er en enkel beskrivelse, men prinsippet er riktig).
Det er klart at evnen til å forstå og kontrollere «klippe» og «lime» kommandoer i kreftvekstprogrammet kan hjelpe oss til å forstå hvordan sekundære kreftformer utvikler seg.

Sammendrag

  • ECM og CAM har blitt inkludert i å «pakke ut cellen» fordi disse biologiske materialene er nært forbundet med nesten alle celler. De gir viktige toveiskommunikasjonskoblinger fra cellen til omgivelsene og fra en celle til en annen. De er også ansvarlige for mye av den fysiske støtten som gjør det mulig for celler å fungere som en gruppe og som vev.
  • Molekylær cellebiologi av ekstracellulær matrise (ECM) og tilhørende celle adhesjonsmolekyler (CAM) viser seg å være et veldig spennende oppdagelsesområde med flere interessante lenker til sykdom og lidelser hos dyr, inkludert noen kreftformer. Ikke ulikt en kryssordmatrise, med ledetråder som kommer fra forskjellige retninger, gir forskning på ECM og CAMs noen overraskende resultater. Det er forventet at forskning på dette feltet vil vise at ECM og CAM har stor innflytelse ikke bare på livet og døden til en celle, men også til cellen som medlem av cellesamfunnet; cellen i en sosial kontekst.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *