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Prof.ssa Crisafulli-Lezione del 12/11/2020 Biologia-Le giunzioni matrice-cellula e cellula-cellula Le proteine fibronectina e laminina hanno dei domini di legame per i recettori di membrana e tali recettori di membrana, che reagiscono sia con le fibronectine sia con le laminine, appartengono alla grande famiglia delle integrine. Si chiamano integrine perchè integrano la matrice extracellulare al citoscheletro. Le integrine sono costituite da due subunità che esistono in una forma attiva ed inattiva. Sono proteine particolari perchè rientrano nel processo di trasduzione del segnale sia in direzione outside- inside sia in direzione inside-outside. Direzione outside-inside: un segnale dall'esterno che porta un cambiamento al livello cellulare; Direzione inside-outside: l'integrazione delle integrine con componenti del citoscheletro o proteine che mediano con il citoscheletro provoca dei riarragiamenti esterni (come nell'aggregazione piastrinica) quindi si ha una segnalazione inversa. Le trasduzioni che vengono innescate sono delle reazioni a cascata che si scatenano all'interno della cellula con tutta una serie di intermedi proteici importanti o fosforilazioni. Le integrine e le proteine di adesione della matrice (fibronectina e laminina) hanno la fondamentale funzione di legare la matrice alla cellula cioè di creare il legame fisico, dal momento che la matrice extracellullare è parte integrante della cellula stessa sia da un punto di vista funzionale sia da un punto di vista fisico; fisicamente diventa parte integrante grazie a delle giunzioni matrice-cellula che servono a legare queste due entità. Le cellule tumorali, per esempio, perdono la capacità di sintetizzare fibronectine e quindi perdono la capacità di formare le adesioni focali; sono infatti distaccate dalla matrice cellulare e ciò significa che c'è un non controllo sulla loro produzione perché sono libere, non hanno dei vincoli fisici nei confronti della matrice extracellulare quindi sono in grado di creare metastasi in altri distretti. Le adesioni focali sono costituite (partendo dalla matrice extracellulare e andando verso
l'interno della cellula) da collagene, che si trova nella matrice extracellulare, che lega il dominio di legame per il collagene presente al livello della fibronectina, ma essa ha anche un dominio di legame per i recettori di membrana e con questo dominio si lega ai domini extracellulari delle integrine (le teste globulari particolarmente evidenti nelle subunità alfa e beta formano il dominio che si lega alla fibronectina). Si è creato quindi un ponte tra la parte della matrice e la parte della cellula che è caratterizzata dalla presenza di questi recettori. Questi recettori hanno un piccolo dominio citoplasmatico perché sono delle proteine transmembrana (che attraversano tutta la membrana) che interagirà con tutta un serie di proteine mediatrici e adattatrici che sono la proteina talina e la proteina vinculina (oltre ad esse ci sono altre proteine adattatrici che rientrano nel meccanismo della trasduzione del segnale ad es. GRV2 , SOS, RAS--> proteina G monomerica). Di conseguenza queste due proteine legano la componente citoscheletrica ovvero i microfilamenti di actina, ma possono essere legati come componente citoscheletrica anche alcuni microtubuli. Riassumendo: COLLAGENE---> FIBRONECTINA---> INTEGRINE---> INTEGRINE SUL LATO CITOPLASMATICO DELLA MEMBRANA---> TALINA E VINCULINA---> MICROFILAMENTI DI ACTINA. Si e` creata quindi una continuità tra la componente strutturale della matrice ( il collagene) e la componente strutturale della cellula ( il citoscheletro); abbiamo integrato la matrice con il citoscheletro. Diapositiva2 Diapositiva 2 --→ stress esterno induce una trasduzione all'interno che porta ad una riorganizzazione del citoscheletro.

EMIDESMOSOMI. Cellule del mesoderma ed ectoderma di pollo erano state rimescolate e poi piastrate; durante questo esperimento si vedeva che queste cellule si organizzavano tra di loro, non restavano mischiate o crescevano e proliferavano a caso, ma ognuna interagiva con un'altra di una particolare tipologia in maniera ordinata e organizzata; tutte le cellule prendevano la stessa posizione che avrebbero occupato al livello embrionale. Ciò fece pensare ad una sorta di riconoscimento tra le cellule e ad un qualcosa che mediasse le adesioni tra le varie cellule; tali interazioni selettive facevano supporre che evidentemente c'era un qualcosa di base responsabile di queste adesioni. Questo qualcosa è stato definito come una serie di proteine chiamate recettori adesivi o molecole ad adesione cellulare ,che interagivano tra di loro, presenti sulle superfici di queste cellule. Ci sono quattro classi di molecole di adesione cellulare che sono: ➢ LE SELECTINE : ci sono le L-selectine che si trovano sulla superficie leucocitaria; le E selectine si trovano al livello delle cellule endoteliali e le P-selectine sono al livello delle piastrine. Tutti e tre i tipi di selectine hanno un piccolo dominio citoplasmatico, un dominio transmembrana e un voluminoso dominio extracellulare che è di tipo modulare, più domini strutturali (2 nella L seletina , 6 nella E selectina e 9 nella P selectina), un dominio EGF- simile e un dominio lectina-simile ( si chiamano in questo modo perchè sono quei domini che sono stati per prima ritrovati in altre proteine). N.B. Un dominio è caratterizzato dal fatto di avere particolari sequenze amminoacidiche che andranno a legare particolari residui e particolari proteine. Il dominio lectina simile è quello che interagisce con l'altra cellula e interagisce con tutte quelle cellule che hanno sulla propria superficie delle glicoproteine il cui residuo glucidico è costituito da glucosio, N-acetilglucosammina, galattosio, acido sialico, un residuo oligosaccaridico particolare che riconosce il dominio delle selectine. Le selectine