Způsoby mezibuněčné komunikace

Mezibuněčné interakce Přímý kontakt – adhezivní molekuly, interakce receptor – liganda Cytokiny Hormony na dálku, ovlivňují také expresi a funkci adhezivních molekul

Adhezivní molekuly Transmebránové proteiny, které ukotvují bílkoviny cytoskeletu na cytoplazmatické straně buněčné membrány; na opačném povrchu zachycují celulární nebo extracelulární struktury Často fungují pro transdukci (přenos) signálů do buňky – jako receptory/ligandy (CD28-CD80, CD40-CD40L, TCR-MHC+peptid) Exprese – konstitučně nebo po aktivaci Mají význam pro buněčnou a tkáňovou diferenciaci, migraci leukocytů při zánětu, kancerogenezi, metastazování nádorů atd.

Klasifikace Integriny Selektiny Imunoglobulinová skupina Cadhedriny a další molekuly – proteoglykany, lektinové receptory atd.

Integriny Důležité ve fázi pronikání bílých krvinek přes cévní stěnu Uplatňují se při fagocytóze a cytotoxicitě Dvouřetězová struktura Důležitá skupina i mimo imunitní systém – váží komponenty mezibuněčné hmoty nebo jiné membránové ligandy

Integriny Transmembránové molekuly Heterodimery - α & β řetězec Adheze 16 α & 8 β řetězců Heterodimery - α & β řetězec Subjednotky jsou transmembránové Nekovalentní vazba Identifikováno bylo 22 heterodimerů Adheze Vazebné místo: na β subjednotce Modifikováno vazbou iontem kovu na α subjednotce nebo po vazbě selektinů Extracelulární ligandy: vazba je nízkoafinitní – na IgCAM, fibronektin, lamininy atd.

Integriny (pokračování) Intracelulární receptory integrinů: Stavební buněčné proteiny a proteiny cytoskeletu (vinkulin, aktinové mikrofilamenty) Signální proteiny Vazba extracelulárních receptorů integrinů vyvolává: „Clustering“ receptorů a aktivaci buněk Chybějící možnost vazby integrinů na další molekuly může způsobit apoptózu buňky

Integriny (pokračování) Skupina β1 (VLA), váží složky mezibuněčné hmoty – fibronektin, kolageny atd. β2 (leukocytární integriny) – LFA-1 (hlavní adhezivní molekula leukocytů, váže ICAM-1, -2,-3) β3 – receptory trombocytů pro složky mezibuněčné hmoty

Selektiny Na všech leukocytech, váží se na karbohydrátové struktury zejména na endotéliích (výstelky cév) Účastní se fáze přilnutí leukocytů na cévní stěnu

Selektiny Podle typu buněk: L- leukocytární, E- endoteliální, P- platelet (trombocytární) Ligandy – uhlohydráty (sacharidy) Exprese: Jen u obratlovců; cirkulující buňky (endoteliální & krevní buňky) Transmembránové polypeptidy Struktura: Homológní struktura s Ca++ - dependentními lektiny a komplementovými proteiny Transmembránová část Cytoplazmatická část

Selektiny (pokračování) Adheze Přechodná Mechanizmus - Ca++ dependentní Ligandy: glykany Funkce: Zpomalují intravaskulární leukocyty před migrací přes endotel E-selectin: zprostředkovává počáteční adheze PMN k endoteliálním buňkám Buňka se „kutálí“, adheze není pevná Pevná adheze přes LFA/ICAM-1 & VLA-4/VCAM-1

Selektiny (pokračování) Molekula Ligandy Distribuce L-selektin (CD62L)  GlyCAM-1 ; CD34 ;   MAdCAM-1 Leukocyty E-selektin (CD62e)  Sacharidy Endoteliální buňky P-selektin (CD62P) Sacharidy  Endoteliální buňky Trombocyty

Imunoglobulinová skupina Obecné vlastnosti: - Evolučně staré molekuly; exprese na různých buňkách - Domény podobné imunoglobulinovým doménám - Ligandy leukocytárních integrinů – ICAM-1, -2,-3; VCAM-1, TCR, BCR, HLA antigeny

Imunoglobulinová skupina Struktura 1 nebo více imunoglobulinových domén (60 až 100 aminokyselin): formují adhezní místa Ig domena - 2 β řetězce, hydrofobní interakce Exprese – většinou konstitutivní Zakotvení: transmembranový segment & cytoplasmatická část

Imunoglobulinová skupina (pokračování) Funkce CNS - myelinizace neuronů Pevná adheze leukocytů - pomocí LFA/ICAM-1 & VLA-4/VCAM-1

Detekce adhezivních molekul Imunohistochemicky ELISA – stanovení solubilních adhezivních molekul v séru

CD názvosloví CD (cluster of differentiation), každý CD protein byl původně definován jako diferenciační antigen krevních buněk pomocí monoklonálních protilátek. Jejich identifikace byla možná na základě velkých mezinárodních studií (stovky monoklonálních protilátek) Několik skupin ("clusters"), identifikováno více než 250 CD proteinů.