Молекулы клеточной адгезии Идентификация молекул клеточной адгезии

Исследования по реагрегации клеток в лабораториях Гольтфретера и Стейнберга не привели к идентификации молекул, вовлеченных в процессы дифференциальной клеточной адгезии. Рот (Roth, 1968; Roth el al., 1971a) показал, что клетки различных типов содержат разные адгезионные молекулы. Он модифицировал методику ротационной агрегации, инкубируя меченные ³H хрящевые клетки и меченные ¹⁴С гепатоциты в растворе, содержащем маленькие агрегаты немеченых хрящевых клеток. Измерив радиоактивность ¹⁴С- и ³Н-меченных клеток в этих агрегатах, он обнаружил, что хрящевые агрегаты специфически захватывают клетки хряща. Подобные эксперименты, в которых выявилась такая же закономерность, были проведены также на печеночных и мышечных клетках (рис. 15.25). Таким образом, очевидно, что адгезию клеток обусловливают специфические для каждого типа клеток молекулы.

Следующий шаг – это идентификация молекул, обусловливающих клеточную адгезию, чтобы понять, каким образом такая адгезия осуществляется. Было использовано два методических подхода. Первый состоял в поисках антител, с помощью которых можно было бы обнаружить и идентифицировать адгезионные молекулы, а в основу второго легло наблюдение, свидетельствующее о том, что для адгезии клеток часто необходим кальций; в связи с этим ряд исследователей сосредоточили свои усилия на поисках адгезионных молекул, связывающих кальций.

Антитела впервые были использованы для идентификации адгезионных молекул Dictyostelium. Антитела против Dictyostelium химически расщепляли таким образом, что от них остались лишь одновалентные антиген-связывающие участки – так называемые Fab'-фрагменты (рис. 15.26, А). (Расщеплять двухвалентные антитела необходимо потому, что они могут искусственно соединять клетки и эффект специфического связывания будет невозможно измерить.) Это привело к открытию гликопротеина с молекулярной массой 80 000 дальтон. обусловливающего адгезию при агрегации Dictyostelium. Для изучения адгезии эмбриональных клеток этот подход был использован Эдельманом и его коллегами (Brackenbury et al., 1977), выделившими в результате своих исследований нейральные молекулы клеточной

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 3: Пер. С англ. – м.: Мир, 1995. – 352с.

26 ГЛАВА 15 _____

адгезии (N-MKA). В этом исследовании инъецировав кролику клетки нейральной сетчатки цыпленка, приготовили антитела к поверхности клеток нейральной сетчатки и расщепили их на Fab'-фрагменты. При добавлении Fab'-фрагментов в культуральную среду агрегация клеток нейральной сетчатки подавлялась. Добавление же к этой смеси фракции мембран нейральной сетчатки вызывало связывание Fab'-фрагментов, в результате чего клетки нейральной сетчатки получали возможность агрегировать. Экстрагировав компоненты этих мембран, Тьери и др. (Thiery el al., 1977) обнаружили, что Fab’-фрагменты связали белок с молекулярной массой 140 000 дальтон. Внесенный в раствор

	Счет радиоактивных клеток, связавшихся с агрегатом
	Тип агрегат	Меченые единичные клетки в суспензии 1)
		Хрящевые	гепатоциты	мышечные
	Хрящ Печень Грудная мышца	100 10 38	6 100 49	48 0 100
	1) Доля клеток (%). связавшихся с тем или иным агрегатом
Рис. 15.25. Специфичность взаимодействия клетка–клетка. Агрегаты, представленные клетками одного типа, помещены в ротационную культуру, содержащую единичные клетки как того же самого (изотипические), так и другого (гетеротипические) типа. Единичные изотипические и гетеротипические клетки предварительно метили различными радиоактивными изотопами. Через 6 ч агрегаты собирали, отмывали и подсчитывали в них число изотипических и гетеротипических клеток: результаты подсчета приведены в таблице. (Данные из Roth, 1968.) Рис. 15.26. Агрегация клеток нейральной сетчатки 10-дневного куриного зародыша. А. Получение Fab'-фрагментов антитела. Б. Единичные клетки до агрегации. В. Агрегаты, образовавшиеся через 30 мин после начала ротации. Г. Ингибирование агрегации, когда ротацию клеток сетчатки в течение 30 мин производили в присутствии Fab'-фрагментов антител к N-MKA. (Из Brackenbury et al., 1977; с любезного разрешения G. M. Edelman.)