Десмосома - Desmosome

Десмосома
Соединение десмосомных клеток en.svg
Десмосома.
Десмосома - 2.png
Область внеклеточного ядра, содержащая десмоколлин и десмоглеин, и бляшка содержит десмоплакин, который прикрепляется к промежуточным филаментам кератина. Десмосома является межклеточным соединением в животной клетке.
Подробности
Идентификаторы
латинский Десмосома
Macula adhaerens
MeSH D003896
TH H1.00.01.1.02015
FMA 67412
Анатомическая терминология

Десмосома ( / д ɛ г м ə ˌ с oʊ м / ; «связывающее тело» ), также известное как макулы слипчивыми (множественное число: пятно adherentes ) ( латинская для присоединения пятна ), является клеточной структурой , которая специализируется на клетки-к - клеточная адгезия . Тип соединительного комплекса , они представляют собой локализованные пятнистые спайки, беспорядочно расположенные на боковых сторонах плазматических мембран . Десмосомы являются одним из наиболее сильных типов межклеточной адгезии и обнаруживаются в тканях, которые испытывают сильные механические нагрузки, таких как ткань сердечной мышцы, ткань мочевого пузыря , слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта и эпителий .

Состав

Десмосомы состоят из комплексов десмосома-промежуточные филаменты (DIFC), которые представляют собой сеть из белков кадгерина , линкерных белков и промежуточных филаментов кератина. DIFCs можно разделить на три области: внеклеточную сердцевину, или десмоглею, внешнюю плотную бляшку, или ODP, и внутреннюю плотную бляшку, или IDP.

Область внеклеточного ядра, приблизительно 34 нм в длину, содержит десмоглеин и десмоколлин , которые входят в семейство кадгериновых белков клеточной адгезии. Оба имеют пять внеклеточных доменов и кальций-связывающие мотивы. Внеклеточный кальций помогает формировать адгезию кадгерина, позволяя внеклеточному домену кадгерина на десмоглеине и десмоколлине становиться жесткими. Они связываются друг с другом посредством гетерофильных взаимодействий во внеклеточном пространстве около своих N-концов, в отличие от гомофильного связывания, характерного для других кадгеринов. Десмоглеин и десмоколлин имеют однопроходную трансмембранную область плюс внутриклеточный якорь для закрепления своего положения в клеточной мембране. Десмоглеины и форма «a» десмоколлина Dsc содержат внутриклеточный домен кадгерина, который связывается с плакоглобином .

Наружная плотная бляшка длиной около 15-20 нм содержит внутриклеточные концы десмоколлина и десмоглеина, N-концевую сторону десмоплакина и семейство броненосных медиаторных белков плакоглобина и плакофилина . Белки Armadillo участвуют в обеспечении прикрепления к внутриклеточным филаментам и белкам клеточных мембран. Белки броненосцев состоят из β-катенина , p120-катенина , плакоглобина ( γ-катенина ) и плакофилинов 1-3. В десмосомах плакоглобин и плакофилин помогают закрепить десмоплакин и кератиновые волокна в структуре десмосомы. Плакоглобин имеет 12-лучевые повторы со структурой головы и хвоста. Плакофиллины имеют повторы из 9 ветвей и существуют в 2 изоформах: более короткой форме «а» и более длинной форме «b».

Внутренняя плотная бляшка, также около 15-20 нм в длину, содержит С-конец десмоплакина и их прикрепление к кератиновым промежуточным филаментам. Десмоплакин является наиболее распространенной частью десмосомы, поскольку он действует как посредник между белками кадгерина в плазматической мембране и кератиновыми филаментами. Десмоплакин имеет две изоформы, которые различаются длиной их среднего стержневого домена. Все десмоплакины имеют N-концевую головку, C-хвост, состоящий из трех повторов плакина, и богатый глицин-серин-аргинин домен (GSR) на C-конце.

Клиническое значение

Аритмогенная кардиомиопатия

Мутации внутри десмосомы являются основной причиной аритмогенной кардиомиопатии (ACM), опасного для жизни заболевания, вызываемого мутациями обычно в десмоглеине 2 , но иногда и в десмоколлине 2 . Он часто поражает людей в возрасте от 20 до 50 лет и широко известен как причина смерти молодых спортсменов, хотя большинство внезапных смертей не происходит в тесной связи с физической активностью. Текущая заболеваемость в популяции принимается равной 1/10 000, однако считается, что 1/200 может иметь мутацию, которая может предрасполагать к ACM. Симптомы ACM включают обморок, одышку и учащенное сердцебиение, и это состояние лечится путем имплантации небольшого дефибриллятора.

Волдыри

Заболевания, вызывающие образование пузырей, такие как  вульгарная пузырчатка  (PV) и  листовидная пузырчатка  (PF), являются  аутоиммунными заболеваниями,  при которых аутоантитела нацелены на десмоглеины. PV вызвано циркулирующими аутоантител ( IgG ) , который мишень Dsg3 ( Desmoglein 3 ) , а иногда Dsg1 . ПВ проявляется надбазальным акантолизом или волдырями на слизистой оболочке и волдырями в эпидермисе. У пациентов с PF есть аутоантитела, которые нацелены на Dsg1 с поверхностными волдырями на эпидермисе без проблем со слизистой оболочкой. Оба заболевания приводят к потере адгезии кератиноцитов. Пемфигус также может быть вызван бактериальной инфекцией: буллезное импетиго - это инфекция, вызываемая бактерией стафилококка, которая выделяет токсин, который расщепляет внеклеточный домен Dsg1.

Подобные симптомы возникают при  болезни Хейли – Хейли , хотя причина не аутоиммунная, а генетическая. Гаплонедостаточность  гена ATP2C1 , расположенный на хромосоме 3, который кодирует белок hSPCA1, вызывает порок развития десмосом. Гаплонедостаточность десмоглеина 1 приводит к полосатой ладонно-подошвенной кератодермии , заболеванию, которое вызывает сильное утолщение эпидермиса. Потеря десмоглеина 4 приводит к нарушению дифференцировки волосяных фолликулов.

Простой буллезный эпидермолиз - это заболевание, вызывающее образование пузырей на эпидермисе, вызываемое мутациями в генах, кодирующих кератин 5 и 14, которые прикрепляются к десмоплакину. Это заболевание проявляется разрывом базального эпидермиса при воздействии стресса. Эктодермальная дисплазия или синдром хрупкости кожи вызываются мутациями плакофиллина 1 . Это проявляется в отрыве от десмосомы промежуточных филаментов и десмоплакина.

История

Десмосома была впервые обнаружена итальянским патологом Джулио Бицзозеро . Он назвал эти «плотные узелки» «узлами Бицзозеро». В 1920 году термин «десмосома» был придуман Йозефом Шаффером. Первое сочетание формы , desmo- , New Latin от греческого desmos , связь, несет смысл связывания или скрепления вещей вместе. В сочетании с -some , происходящим из тела сомы , он, таким образом, делает десмосому «связывающим телом».

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ "Десмосома" . Оксфордские словари UK Dictionary . Издательство Оксфордского университета . Проверено 21 января 2016 .
  2. ^ "Десмосома" . Словарь Мерриама-Вебстера . Проверено 21 января 2016 .
  3. ^ a b c d e f Дельва, Эммануэлла; Такер, Дана К .; Ковальчик, Эндрю П. (август 2009 г.). «Десмосома» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 1 (2): a002543. DOI : 10.1101 / cshperspect.a002543 . ISSN  1943-0264 . PMC  2742091 . PMID  20066089 .
  4. ^ а б Гаррод, Дэвид; Чиджи, Мартин (01.03.2008). «Структура, состав и функции десмосом» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . Апикальные соединительные комплексы Часть I. 1778 (3): 572–587. DOI : 10.1016 / j.bbamem.2007.07.014 . PMID  17854763 .
  5. ^ Покутта, Сабина; Вейс, Уильям I. (2007). «Структура и механизм кадгеринов и катенинов в межклеточных контактах». Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития . 23 : 237–261. DOI : 10.1146 / annurev.cellbio.22.010305.104241 . ISSN  1081-0706 . PMID  17539752 .
  6. ^ Харрисон, Оливер Дж .; Браш, Юлия; Лассо, Горка; Katsamba, Phinikoula S .; Альсен, Горан; Хониг, Барри; Шапиро, Лоуренс (2016). «Структурная основа адгезионного связывания десмоколлинами и десмоглеинами» . PNAS . 113 (26): 7160–7165. DOI : 10.1073 / pnas.1606272113 . PMC  4932976 . PMID  27298358 .
  7. ^ Мюллер, H .; Франке, WW (1983-02-05). «Биохимическая и иммунологическая характеристика десмоплакинов I и II, основных полипептидов десмосомальной бляшки». Журнал молекулярной биологии . 163 (4): 647–671. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (83) 90116-X . ISSN  0022-2836 . PMID  6341602 .
  8. ^ Lahtinen, AM; Lehtonen, E; Марджамаа, А; Kaartinen, M; Heliö, T; Портан, К; Оикаринен, L; Тойвонен, Л; Лебедь, H; Юла, А; Пелтонен, L; Палоти, А; Salomaa, V; Контула, К (2011). «Преобладающие в популяции десмосомные мутации, предрасполагающие к аритмогенной кардиомиопатии правого желудочка». Сердечный ритм . 8 (8): 1214–21. DOI : 10.1016 / j.hrthm.2011.03.015 . PMID  21397041 .

внешние ссылки