6.2. Заякоривающие, или сцепляющие соединения (Anchoring junctions).

Заякоривающие (прикрепляющие) контакты прикрепляют клетки (и их цитоскелеты) друг к другу или к внеклеточному матриксу. Существуют две классификации заякоривающих соединений.

• По типу прикрепления различают контакты: контакты адгезионные межклеточные (cell-cell adherens junctions) и контакты клеточно-матриксные адгезионные (cell-matrix adherens junctions). К адгезионным межклеточным контактам относятся: точечные контакты, адгезивные пояски, десмосомы. К клеточно-матриксным адгезионным контактам относятся: фокальный контакт и полудесмосома.

По структуре адгезионные межклеточные контакты очень сходны с контактами клетка-матрикс и тоже содержат три домена:

1) трансмембранный домен, содержащий адгезионные молекулы;

2) бляшку, расположенную с цитоплазматической стороны мембраны;

3) цитоскелетную часть, содержащую прикрепленные к бляшке филаменты цитоскелета и ассоциированные с ними белки.

• По элементам цитоскелета, с которыми соединяются заякоривающие соединения, различаются контакты, связанные с актиновыми филаментами, и контакты, связанные с промежуточными филаментами.

Группа контактов, связывающихся внутри клеток с актиновыми филаментами: точечные, сцепляющие и фокальные контакты.

6.2.1. Точечные контакты.

Точечные контакты являются первичными. Созревание фокального контакта связано с формированием ассоциированного с ним пучка актиновых филаментов. Так при распластывании эмбриональных фибробластов перепелки сначала формируются точечные инициальные (см. далее «фокальный контакт») контакты на активном краю клетки. Точечные контакты не ассоциированы с пучками актиновых филаментов, но содержат винкулин и альфа-актинин. Кроме того, показано присутствие виментиновых филаментов в этой области. Размер таких контактов не превышает 0,2-0,5 мкм.

6.2.2. Сцепляющий (адгезивный) поясок (zonula adherens).

Цитоплазматический домен Е-кадгерина связывается с гетеродимером альфа катенин - винкулин и бета-катенин - плакоглобин. Этот комплекс белков позволяет кадгерину правильно ориентироваться в мембране и образовывать прочные взаимодействия между молекулами двух клеток. Актиновые филаменты присоединяются к месту контакта с помощью еще неизвестных белков через винкулин и a- катенин. Плакоглобин впервые был обнаружен как компонент десмосом. Колокализация b-катенина и плакоглобина в одном субклеточном компартменте говорит в пользу прямого взаимодействия этих белков.

Структурная роль винкулина в вышеописанных соединениях подтверждается следующими примерами. Во-первых, микроинъекции моноклональных антител к винкулину в адсорбированные фибробласты ведет к разрушению системы заякоривания актиновых филаментов в мембране и, следовательно, к исчезновению клеточно-матриксных контактов. Во-вторых, мутации по гену винкулина у нематоды летальны на ранних стадиях развития личинки.

Рис. Димеры Е-кадгерина непосредственно взаимодействуют с плакоглобином (Pg) или бета-катенин ом (бета-cat). N-концевой участок Pg/cat связывается с N-терминальной половиной альфа-акатенин (альфа-cat), который в свою очередь взаимодействует с альфа-актинином (альфаА).

Сборка адгезионных комплексов начинается, когда β-катенин соединяется с С-концом Е-кадгерина и способствует его транспорту по секреторнорму пути. Когда комплекс кадгерин-β-катенин достигает плазматической мембраны, то α-катенин рекрутируется из цитозоля и соединяется с комплексом T-кадгерин-β-катенин. α-catenin может соединяться непосредственно с актиновыми филаментами или косвенно через линкерный белок винкулин, который в свою очередь связывается с VASP. Винкулин может соединяться непосредственно с актином и является также компонентом контактов клетка-субстрат. VASP участвует как в полимеризации актина, так и в управлении растущими актиновыми филаментами к сайтам клеточной адгезии. Индивидуальные кадгерин–актиновые единицы могут формировать кластеры и стабилизироваться с помощью α-актинина, который связывает поперек соседние актиновые филаменты. Другой катениновый белок, который непосредственно связывается с E-кадгерином, это p120. Однако функциональное значение связывания p120 с околомембранной областью кадгерина неясно, т.к. имеются противоречивые данные на то, что p120 ведет себя как позитивный или негативный регулятор адгезии. Предполагается, что связывание кадгеринов вызывает активацию p120 и усиление адгезии, тогда как внутриклеточная передача сигналов индуцирует ингибирующие эффекты p120.