جزيئات التصاق الخلايا

جزيئات التصاق الخلايا (جزيئات الالتصاق الخلوي) هي مجموعة فرعية من البروتينات السطحية للخلايا التي تشارك في ربط الخلايا مع خلايا أخرى أو مع النسيج خارج الخلية في عملية تُعرف ب«التصاق الخلايا». تساعد هذه الجزيئات على التصاق الخلايا ببعضها وبمن حولها. وتعد أيضًا مكونات ضرورية في الحفاظ على بنية الأنسجة ووظيفتها. عند الحيوانات مكتملة النمو، تؤدي هذه الجزيئات دورًا أساسيًا في توليد الطاقة والحركة وبالتالي ضمان أن تتمكن الأعضاء من أداء وظائفها بنحو طبيعي. بالإضافة إلى كونها (غراء جزيئي). تؤدي جزيئات التصاق الخلايا أدوارًا مهمة في الآليات الخلوية للنمو، والتثبيط التلامسي، وموت الخلايا المبرمج. يؤدي التموضع غير السليم لجزيئات التصاق الخلايا إلى مجموعة واسعة من الأمراض تتفاوت من عضة الصقيع إلى السرطان.

 البنية 
تكون جزيئات التصاق الخلايا عادةً مستقبلات عبر الغشائية أحادية المرور وتتكون من ثلاثة نطاقات محفوظة: نطاق داخلي يتفاعل مع الهيكل الخلوي ونطاق عبر الغشاء، ونطاق خارجي.in Membranome database

يمكن أن تتفاعل جزيئات التصاق الخلايا بطريقتين مختلفتين وهما: الارتباط المتجانس مع نفس نوع الجزيء على خلية أخرى والارتباط غير المتجانس مع نوع مختلف من جزيئات الالتصاق الخلوي.

 عائلات جزيئات التصاق الخلايا 
توجد أربع عائلات رئيسة (أو مجموعات) من جزيئات التصاق الخلايا: عائلة الغلوبولين المناعي (العائلة الكبيرة من جزيئات التصاق الخلايا الشبيهة بالغلوبولين المناعي)، والكادهيرينات والإنتغرينات والعائلة الكبيرة من البروتينات ذات النطاقات الشبيهة بـ الليكتين سي. تعد البروتيوغليكانات مجموعة فرعية من جزيئات التصاق الخلايا.

يتضمن أحد أنظمة التصنيف التمييز بين جزيئات التصاق الخلايا المعتمدة على الكالسيوم وغير المعتمدة على الكالسيوم. لا تعتمد عائلة الغلوبولين المناعي على شوارد الكالسيوم، لكن تعتمد الإنتغرينات والكادهيرينات والسلكتينات على شوارد الكالسيوم. وتشارك الإنتغرينات في تفاعلات الخلية والمادة الخلالية بينما تشارك المجموعات الأخرى في التفاعلات بين الخلايا.

 غير المعتمد على الكالسيوم 

 عائلة الغلوبولين المناعي 
تعد الأكثر تنوعًا من بين عائلات جزئيات التصاق الخلايا. تتميز هذه العائلة بنطاقاتها خارج الخلوية التي تحتوي على نطاقات تشبه الغلوبولين المناعي. تلي نطاقات الغلوبولين المناعي تكرار نطاق الفيبرونكتين من النوع الثالث. وتكون عائلات الغلوبولين المناعي مثبتة على الغشاء بواسطة غليكوزيل فوسفاتيديل إينوزيتول (GPI).

تشارك هذه العائلة في الارتباط المتجانس وغير المتجانس ولديها القدرة على الارتباط بالإنتغرينات وبجزيئات مختلفة من عائلة الغلوبولين المناعي.

 المعتمد على الكالسيوم 

 الإنتغرينات 
هي إحدى المجموعات الرئيسة من مستقبلات النسيج خارج الخلية، وتتوسط التفاعلات بين الخلية والنسيج خارج الخلية مع الكولاجين والفيبرينوجين والفيبرونكتين والفيترونكتين. توفر الإنتغرينات روابط أساسية بين المحيط الخارجي للخلية ومسارات الإشارة داخل الخلية، التي يمكن أن يكون لها دور في سلوكيات الخلية مثل موت الخلايا المبرمج والتمايز الخلوي وبقاء الخلية والنسخ.

الإنتغرينات هي مثنويات مُغايرة (غير متجانسة)، تتكون من وحدة ألفا ووحدة بيتا. يوجد حاليًا 18 وحدة ألفا و8 وحدات بيتا التي تتجمع لتكوين 24 تركيبة إنتغرين مختلفة. داخل كل من وحدات ألفا وبيتا يوجد نطاق خارج خلوي كبير ونطاق عبر الغشائي ونطاق ستوبلازمي صغير. النطاق خارج الخلوي هو مكان ارتباط الرّبيطة من خلال استخدام الكاتيونات (الأيونات الموجبة) ثنائية التكافؤ. تحتوي الإنتغرينات على مواقع متعددة لارتباط الكاتيونات ثنائية التكافؤ في النطاق خارج الخلوي. يمكن أن تُشغل مواقع ارتباط الكاتيونات ثنائية التكافؤ في الإنتغرين بواسطة أيونات الكالسيوم الثنائية وأيونات المنغنيز الثنائية.

إن الكاتيونات ضرورية ولكن ليست كافية لكي تحوّل الإنتغرينات من الشكل المنحني غير النشط إلى الشكل الممتد النشط. إذ يتطلب ذلك وجود الكاتيونات المرتبطة بمواقع الارتباط المتعددة بالإضافة إلى الارتباط المادي المباشر مع ربيطة النسيج خارج الخلوي لكي تصل الإنتغرينات إلى الهيكل الممتد والتنشيط المرافق. وبالتالي قد يؤدي ارتفاع أيونات الكالسيوم خارج الخلايا إلى تحفيز الإنتغرين. وقد ثبت أن إطلاق شوارد الكالسيوم داخل الخلايا مهم لتنشيط الإنتغرين من الداخل إلى الخارج. ومع ذلك قد توثر ارتباطات شوارد الكالسيوم خارج الخلايا بنحوٍ مختلف حسب نوع الإنتغرين وتركيز الكاتيونات. تنظم الإنتغرينات نشاطها داخل الجسم من طريق تغيير الشكل. يكون معظمها في حالة راحة في حالة الألفة المنخفضة، يمكن تغييرها إلى ألفة عالية من خلال محفز إيجابي يغيّر من شكل الإنتغرين وهذا ما يزيد من الألفة.

مثال على ذلك هو تراكم الصفائح الدموية. إن المحفزات مثل الثرومبين أو الكولاجين تُنشّط الإنتغرين لحالته عالية الألفة، ما يؤدي إلى زيادة ارتباط الفيبرينوجين، ويسبب ذلك تراكم الصفائح الدموية.

 الكادهيرينات 
هي بروتينات سكرية تعتمد على شوارد الكالسيوم وتتميز بأنها متجانسة. الكادهيرينات الكلاسيكية (إي، ن، بيه) تتجمع عند الوصلات الخلوية المتوسطة التي ترتبط بشبكة خيوط الأكتين من خلال بروتينات الربط المحددة التي تعرف ب«الكاتينينات».

تُلاحظ الكادهيرينات في تطور الجنين، على سبيل المثال، الكادهيرينات ضرورية في مرحلة تكوّن المعيدة (مرحلة في التطور الجنيني) لتشكيل الأديم المتوسط والأديم الباطن والأديم الظاهر. وتساهم الكادهيرينات بنحوٍ كبير في تطور الجهاز العصبي. إن التموضع الزمني والمكاني المميز للكادهيرينات يشير إلى أن هذه الجزيئات تؤدي دورًا أساسيًا في عملية التثبيت المشبكي. يُظهر كل كادهيرين نمطًا فريدًا من توزيع الأنسجة يتم التحكم فيه بعناية بواسطة الكالسيوم.

تشمل عائلة الكادهيرينات المتنوعة: الكادهيرينات الظهارية (الكادهيرينات-إي)، وكادهيرينات المشيمة (الكادهيرينات-بيه)، والكادهيرينات العصبية (الكادهيرينات-ن)، وكادهيرينات الشبكية (الكادهيرينات-ر)، وكادهيرينات الدماغ (كادهيرينات ب- كادهيرينات ت) وكادهيرينات العضلات (كادهيرينات م). تُعبّر العديد من أنواع الخلايا عن تركيبات من أنواع الكادهيرينات.

يحتوي النطاق خارج الخلوي على تكرارات رئيسة تسمى «نطاقات الكادهيرينات خارج الخلوية». إن التسلسلات المعنية في ربط شوارد الكالسيوم بين نطاقات الكادهيرينات خارج الخلوية، ضرورية لالتصاق الخلايا. يحتوي النطاق السيتوبلازمي على مناطق محددة حيث ترتبط بروتينات الكاتينين.

 السلكتينات 
هي عائلة من جزيئات التصاق الخلايا غير المتجانسة، تعتمد على الكربوهيدرات المكونة من سكر الفوكوز، مثل الموسينات (المخاطينات) الرابطة، يوجد للسلكتينات ثلاثة أنواع: إي- سليكتين (في البطانة الوعائية) وإل-سليكتين (في كريات الدم البيضاء) وبيه- سليكتين (في الصفائح الدموية). إن أفضل ربيطة لهذه الأنواع الثلاثة (PSGL-1) وهي بروتين سكري من نوع الموسين تُعبّر عنه جميع خلايا الدم البيضاء، تؤدي السلكتينات أدوارًا كثيرة، لكنها مهمة في الجهاز المناعي خصوصًا، إذ تساهم في حركة خلايا الدم البيضاء وتوجيهها.

 المراجع 

*
تصنيف:بروتينات عبر غشائية مفردة العبور