細胞粘附分子的組成

細胞粘附分子的組成

細胞粘附分子是參與細胞與細胞之間及細胞與細胞外基質(zhì)之間相互作用的分子。 細胞粘附指細胞間的粘附，是細胞間信息交流的一種形式。而信息交流的可溶遞質(zhì)稱細胞粘附分子(cell adhesion molecule,CAM)。CAM是一類獨立的分子結構，是通過識別與其粘附的特異性受體而發(fā)生相互間的粘附現(xiàn)象。

細胞粘附分子都是跨膜糖蛋白，分子結構由三部分組成：

①胞外區(qū)，肽鏈的N端部分，帶有糖鏈，負責與配體的識別；

②跨膜區(qū)，多為一次跨膜；

③胞質(zhì)區(qū)，肽鏈的C端部分，一般較小，或與質(zhì)膜下的骨架成分直接相連，或與胞內(nèi)的化學信號分子相連，以活化信號轉(zhuǎn)導途徑。

多數(shù)細胞粘附分子的作用依賴于二價陽離子，如Ca2+，Mg2+。

細胞粘附分子的作用機制有三種模式（圖11-16）：兩相鄰細胞表面的同種CAM分子間的相互識別與結合（親同性粘附）；兩相鄰細胞表面的不同種CAM分子間的相互識別與結合（親異性粘附）；兩相鄰細胞表面的相同CAM分子借細胞外的連接分子相互識別與結合。

細胞粘附分子的組成

鈣粘素的作用主要有以下幾個方面：
1．介導細胞連接，在成年脊椎動物，E-鈣粘素是保持上皮細胞相互粘合的主要CAM，是粘合帶的主要構成成分。橋粒中的鈣粘素就是desmoglein及desmocollin。

2．參與細胞分化，鈣粘素對于胚胎細胞的早期分化及成體組織（尤其是上皮及神經(jīng)組織）的構筑有重要作用。在發(fā)育過程中通過調(diào)控鈣粘素表達的種類與數(shù)量可決定胚胎細胞間的相互作用（粘合、分離、遷移、再粘合），從而通過細胞的微環(huán)境，影響細胞的分化，參與器官形成過程。

3．抑制細胞遷移，很多種癌組織中細胞表面的E鈣粘素減少或消失，以致癌細胞易從瘤塊脫落，成為侵襲與轉(zhuǎn)移的前提。因而有人將E鈣粘素視為轉(zhuǎn)移抑制分子。

選擇素
選擇素（selectin）屬親異性CAM，其作用依賴于Ca2+。主要參與白細胞與脈管內(nèi)皮細胞之間的識別與粘合。已知選擇素有三種：L選擇素、E選擇素及P選擇素。

選擇素的胞外區(qū)由三個結構域構成：N端的C型凝集素結構域，EGF樣結構域、重復次數(shù)不同的補體結合蛋白結構域；通過凝集素結構域來識別糖蛋白及糖脂分子上的糖配體。

E選擇素及P選擇素所識別與結合的糖配體為唾液酸化及巖藻糖化的N乙酰氨基乳糖結構（sLeX及sLeA）。sLeA結構存在于髓系白細胞表面（其中包括L選擇素）分子中。多種腫瘤細胞表面也存在sLeX及sLeA結構。

P選擇素貯存于血小板的α顆粒及內(nèi)皮細胞的Weibel-Palade小體。炎癥時活化的內(nèi)皮細胞表面首先出現(xiàn)P選擇素，隨后出現(xiàn)E選擇素。它們對于召集白細胞到達炎癥部位具有重要作用。

E選擇素存在于活化的血管內(nèi)皮細胞表面。炎癥組織釋放的白細胞介素I（IL-1）及腫瘤壞死因子（TNF）等細胞因子可活化脈管內(nèi)皮細胞，刺激E選擇素的合成。

L選擇素廣泛存在于各種白細胞的表面，參與炎癥部位白細胞的出脈管過程。

白細胞表面L選擇素分子上的sLeA與活化的內(nèi)皮細胞表面的P選擇素及E選擇素之間的識別與結合，可召集血液中快速流動的白細胞在炎癥部位的脈管內(nèi)皮上減速滾動（即通過粘附、分離、再粘附……，如此循環(huán)往復），zui后穿過血管進入炎癥部位。

炎癥一開始即啟動白細胞的功能變化，各種選擇素均使血管中白細胞的運動減慢而形成滾動狀態(tài)，其中P-選擇素和L-選擇素在缺血-再灌注過程中的作用更大。

整合素（integrin）大多為親異性細胞粘附分子，其作用依賴于Ca2+。介導細胞與細胞間的相互作用及細胞與細胞外基質(zhì)間的相互作用。幾乎所有動植物細胞均表達整合素。

整合素是由α （120~185kD）和β（90~110kD）兩個亞單位形成的異二聚體。迄今已發(fā)現(xiàn)16種α亞單位和9種β亞單位。它們按不同的組合構成20余種整合素。

α亞單位的N端有結合二價陽離子的結構域，胞質(zhì)區(qū)近膜處都有一個非常保守的KXGFFKR序列，與整合素活性的調(diào)節(jié)有關。

含β1亞單位的整合素主要介導細胞與細胞外基質(zhì)成分之間的粘附。含β2亞單位的整合素主要存在于各種白細胞表面，介導細胞間的相互作用。

β3亞單位的整合素主要存在于血小板表面，介導血小板的聚集，并參與血栓形成。除β4可與肌動蛋白及其相關蛋白質(zhì)結合，α6β4整合素以層粘連蛋白為配體，參與形成半橋粒。

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