Aderenta focala
În biologia celulară , aderențele focale (numite și plăci de aderență sau FA) sunt ansambluri macromoleculare prin care forțele mecanice și semnalele de reglare sunt transmise între matricea extracelulară (ECM sau MEC) și o celulă. Mai precis, aderențele focale sunt structurile subcelulare care mediază efectele de reglementare ale ECM într-o celulă.
Structura
Aderențele focale pot conține peste 100 de proteine diferite, sugerând o diversitate funcțională considerabilă. Acestea includ mai mulți receptori de integrină (α5β1, αVβ3); alte proteine de membrană precum sindecani , lailina (proteină care leagă ialuronani ); proteine care leagă integrinele de actină, cum ar fi talina, tensina, filamina și α-actinina; unii receptori cu activitate tirozină și serină / treonină kinază și în cele din urmă proteine cu activitate enzimatică precum kinaza de adeziune focală (FAK) și kinazele din familia Src.
Integrinele se leagă de proteinele extracelulare prin secvențe scurte de aminoacizi, cum ar fi motivul secvenței RGD (găsit în proteine precum fibronectina , laminina , vitronectina ...) sau motivele DGEA și GFOGER găsite în colagen . În cadrul celulei, domeniul intracelular al integrinei se leagă de microfilamentele de actină ale citoscheletului prin intermediul proteinelor adaptoare, cum ar fi talina, α-actinina, filamina, vinculina și tensina. În cele din urmă, multe alte proteine de semnalizare intracelulare se asociază pentru a forma un complex care stă la baza unei aderențe focale.
Funcții
Mai mult decât ancorarea celulei, funcția FA este cea a emițătorilor de semnal (senzori), care informează celula despre starea ECM. Este interesant de menționat că mulți dintre al doilea mesager al căilor de transducție a semnalului activate de receptorii integrinei sunt prezenți și în cei declanșați de factorii de creștere și că foarte des aceste două sisteme oferă răspunsuri celulare integrate. Iată câteva exemple de activități de membru focal.
Dinamica aderenței focale în timpul migrației celulare
Asamblarea dinamică și demontarea aderențelor focale joacă un rol central în migrarea celulei. Inițial, aderențe focale mici (0,25 µm²), numite complexe focale (FXS), se formează în regiunea anterioară a membranei lamellipodice sau filopodice. Unele complexe focale se maturizează în aderențe focale mai mari și mai stabile și recrutează multe alte proteine, cum ar fi zyxin. Asimilarea componentelor prin adeziune focală are loc într-un mod secvențial și ordonat. Odată plasată, o aderență focală rămâne fixă în raport cu matricea extracelulară, iar celula o folosește ca punct de ancorare pe care poate împinge. Odată ce mișcarea este completă, aderența focală trebuie dezasamblată. Mecanismul acestui eveniment este puțin cunoscut și probabil perpetuat prin diferite metode în funcție de circumstanțe.
Senzor biomecanic
Forțele mecanice extracelulare, exercitate prin aderențe focale, pot activa Src kinaza și stimulează creșterea aderențelor. Acest lucru indică faptul că aderențele focale pot funcționa ca senzori mecanici și sugerează că forța generată de fibrele miozinei ar putea contribui la maturarea complexelor focale. Această ipoteză câștigă un sprijin suplimentar din faptul că inhibarea forței generate de miozină duce la încetinirea demontării aderenței, modificând cinetica proteinelor de adeziune focală.
Cu toate acestea, relația dintre forțele din aderențele focale și maturarea compozițională a acestora nu este clară. De exemplu, prevenirea maturării aderenței focale prin inhibarea activității miozinei sau a grupului de fibre de stres nu împiedică forțele susținute de aderențe focale și nici nu împiedică migrarea celulelor. Astfel, forțarea propagării prin aderențe focale poate să nu fie percepută direct de celule în orice moment și la scări de forță.
