Բջջային ադհեզիայի մոլեկուլներ

**Բջջային ադհեզիայի մոլեկուլներ** **(CAMs)** միանցումային (մեկ անգամ է անցնում բջջաթաղանթի միջով) տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ են՝ բջջային թաղանթի սպիտակուցների ենթախումբ, որոնք մասնակցում են բջիջների միացմանը այլ բջիջների կամ արտաբջջային մատրիքսի հետ՝ բջջային ադհեզիա կոչվող գործընթացում։ Ըստ էության, բջջային ադհեզիայի մոլեկուլներն օգնում են բջիջներին կպչել միմյանց և իրենց շրջապատող միջավայրին: Բջջային ադհեզիայի մոլեկուլները հյուսվածքների կառուցվածքի և գործառույթի պահպանման վճռորոշ բաղադրիչներն են: Կենդանիների մոտ այս մոլեկուլները անփոխարինելի դեր են խաղում ուժի և շարժման առաջացման գործում՝ դրանով իսկ ապահովելով օրգանների բնականոն գործունեությունը։  Բացի «մոլեկուլային սոսինձ» ծառայելուց, բջջային ադհեզիայի մոլեկուլները կարևոր դեր են խաղում աճի, կոնտակտային արգելակման և ապոպտոզի (բջջի ծրագրավորված մահվան) բջջային մեխանիզմներում։ Բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների  անոմալ արտահայտումը կարող է հանգեցնել մի շարք ախտաբանությունների՝ ցրտահարությունից մինչև քաղցկեղ։

## Կառուցվածք
Բջջային ադհեզիայի մոլեկուլները սովորաբար միանցումային տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ են և բաղկացած են երեք դոմեններից: Ներբջջային դոմեն, որը փոխազդում է բջջակմախքի հետ, տրանսմեմբրանային դոմեն, որը հատում է բջջաթաղանթը և արտաբջջային դոմեն, որը գտնվում է բջջից դուրս։

Բջջային ադհեզիայի մոլեկուլները կարող են փոխազդել երկու տարբեր ձևերով: Հոմոֆիլ կապում (Homophilic binding)՝ միացում այլ բջջի վրա գտնվող նույն տեսակի բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների հետ և հետերոֆիլ կապում (Heterophilic binding)՝ միացում այլ տեսակի բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների կամ արտաբջջային մատրիքսի մոլեկուլի հետ։

## Բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների խմբեր
Գոյություն ունեն բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների չորս հիմնական խմբեր։ Դրանք են իմունոգլոբուլինային խումբ, կադհերիններ (Cadherins), ինտեգրիններ (Integrins) և ց-տիպի լեկտինանման դոմեններով սպիտակուցների խումբ (CTLDs)։ Պրոտեոգլիկանները նույնպես դասվում են բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների շարքին:

Դասակարգման համակարգերից մեկը հիմնված է կալցիում-անկախ բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների և կալցիում-կախյալ բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների տարբերակման վրա։ Իմունոգլոբուլինային խմբի բջջային ադհեզիայի մոլեկուլները կալցիում անկախ են, մինչդեռ ինտեգրինները, կադհերինները և սելեկտինները կալցիում-կախյալ են: Բացի այդ, ինտեգրինները մասնակցում են բջիջ-մատրիքս փոխազդեցություններին, մինչդեռ բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների մյուս ընտանիքները մասնակցում են բջիջ-բջիջ փոխազդեցություններին։

### Կալցիում անկախ
Իմունոգլոբուլինային խմբի բջջային ադհեզիայի մոլեկուլները համարվում են ամենաբազմազան խումբը: Այս խմբին բնորոշ են նրանց արտաբջջային դոմենները, որոնք պարունակում են իմունոգլոբուլինանման դոմեններ: Այս խումբը բնութագրվում է իր արտաբջջային դոմեններով, որոնք պարունակում են իմունոգլոբուլինանման դոմեններ: Իմունոգլոբուլինային դոմեններին հաջորդում են ֆիբրոնեկտինի III տիպի դոմենային կրկնությունները, իսկ իմունոգլոբուլինային խմբի մոլեկուլները ամրացված են թաղանթին գլիկոզիլֆոսֆատիդիլինոզիտոլային հատվածի  միջոցով: Այս ընտանիքը մասնակցում է թե՛ հոմոֆիլ, թե՛ հետերոֆիլ  կապմանը և ունակ է միանալ ինտեգրիններին կամ իմունոգլոբուլինային գերընտանիքի այլ բջջային ադհեզիայի մոլեկուլներին։

### Կալցիում կախյալ
Ինտեգրինները, որոնք արտաբջջային մատրիքսի ներսում ընկալիչների հիմնական դասերից մեկն են, միջնորդում են բջիջ-արտաբջջային մատրիքս փոխազդեցությունները կոլագենի, ֆիբրինոգենի, ֆիբրոնեկտինի և վիտրոնեկտինի հետ։ Ինտեգրինները ապահովում են էական կապեր արտաբջջային միջավայրի և ներբջջային ազդանշանային ուղիների միջև, որոնք կարող են դեր խաղալ բջջային այնպիսի վարքագծերի մեջ, ինչպիսիք են ապոպտոզը (ծրագրավորված մահը), տարբերակումը, գոյատևումը և տրանսկրիպցիան։

Ինտեգրինները հետերոդիմերային են, քանի որ դրանք բաղկացած են երկու տարբեր՝ ալֆա և բետա ենթամիավորներից Ներկայումս հայտնի են 18 ալֆա ենթամիավորներ և 8 բետա ենթամիավորներ, որոնք միավորվելով ձևավորում են ինտեգրինների 24 տարբեր համակցություններ։ Ալֆա և բետա ենթամիավորներից յուրաքանչյուրի կազմում առկա է մեծ արտաբջջային դոմեն (տիրույթ), տրանսմեմբրանային (թաղանթը հատող) դոմեն և կարճ ցիտոպլազմատիկ (ներբջջային) դոմեն։ Արտաբջջային դոմենն այն վայրն է, որտեղ լիգանդը կապվում է երկվալենտ կատիոնների օգտագործմամբ: Ինտեգրիններն իրենց արտաբջջային դոմենում պարունակում են երկվալենտ կատիոնների կապման բազմաթիվ տեղամասեր։ Ինտեգրինի կատիոնների կապման տեղամասերը կարող են զբաղեցվել Ca2+ (կալցիումի) կամ Mn2+ (մանգանի) իոններով: Կատիոններն անհրաժեշտ են, սակայն բավարար չեն, որպեսզի ոչ ակտիվ ինտեգրիններըն անցնեն ակտիվ կոնֆորմացիայի: Ինտեգրինի ուղղված կառուցվածք ստանալու և դրան ուղեկցող ակտիվացման համար պահանջվում է թե՛ բազմաթիվ կապման տեղամասերում կատիոնների առկայությունը, թե՛ ուղղակի ֆիզիկական կապը արտաբջջային մատրիքսի լիգանդների հետ։ Այսպիսով, արտաբջջային կալցիումի իոնների մակարդակի բարձրացումը կարող է ծառայել որպես նախապատրաստող ազդակ ինտեգրինային հետերոդիմերի համար: Ապացուցված է նաև, որ ներբջջային կալցիումի արտազատումը կարևոր է ինտեգրինի «ներսից-դուրս» (inside-out) ակտիվացման համար։  Այնուամենայնիվ, արտաբջջային կալցիումի կապումը կարող է ունենալ տարբեր ազդեցություններ՝ կախված ինտեգրինի տեսակից և կատիոնների խտությունից։ Ինտեգրինները կարգավորում են իրենց ակտիվությունը օրգանիզմում՝ փոխելով իրենց կոնֆորմացիան (տարածական ձևը): Դրանց մեծ մասը հանգստի վիճակում գտնվում է ցածր խնամակցության վիճակում, որը կարող է փոխվել բարձր խնամակցության վիճակի արտաքին ագոնիստի միջոցով: Վերջինս առաջացնում է կոնֆորմացիոն փոփոխություն ինտեգրինի ներսում՝ մեծացնելով դրանց խնամակցությունը։

Սրա օրինակ է թրոմբոցիտների ագրեգացիան, ագոնիստները, ինչպիսիք են թրոմբինը կամ կոլագենը, խթանում են ինտեգրինի անցումը բարձր խնամակցության վիճակի, ինչը հանգեցնում է ֆիբրինոգենի հետ կապման ուժեղացմանը և առաջացնում թրոմբոցիտների ագրեգացիա։

#### Կադհերիններ
Կադհերինները հոմոֆիլ կալցիում-կախյալ գլիկոպրոտեիններ են: Դասական կադհերինները (E-, N- և P-) կենտրոնացված են միջանկյալ բջջային հանգույցներում, որոնք կապվում են ակտինային թելիկների ցանցին հատուկ կապող սպիտակուցների միջոցով, որոնք կոչվում են կատենիններ։

Կադհերինները նշանակալի դեր ունեն սաղմնային զարգացման մեջ: Օրինակ՝ դրանք վճռորոշ են գաստրուլյացիայի փուլում՝ մեզոդերմի, էնտոդերմի և էկտոդերմի ձևավորման համար: Կադհերինները նաև զգալի ներդրում ունեն նյարդային համակարգի զարգացման գործում: Կադհերինների հստակ ժամանակային և տարածական տեղակայումը մատնանշում է, որ այս մոլեկուլները սինապտիկ կայունացման գործընթացի հիմնական դերակատարներն են: Յուրաքանչյուր կադհերին ունի հյուսվածքային բաշխման յուրահատուկ օրինաչափություն, որը խստորեն վերահսկվում է կալցիումի  միջոցով: Կադհերինների բազմազան ընտանիքը ներառում է էպիթելային (E-կադհերիններ), ընկերքային (P-կադհերիններ), նյարդային (N-կադհերիններ), ցանցաթաղանթային (R-կադհերիններ), ուղեղային (B-կադհերիններ և T-կադհերիններ) և մկանային (M-կադհերիններ) տեսակները։ Բազմաթիվ բջջային տեսակներ արտադրում են կադհերինների տարբեր տեսակների համակցություններ։

Արտաբջջային դոմենն ունի հիմնական կրկնություններ, որոնք կոչվում են արտաբջջային կադհերինային դոմեններ (ECDs): Կադհերինային դոմեններ միջև կալցիումի  կապմանը մասնակցող հաջորդականությունները անհրաժեշտ են բջջային ադհեզիայի համար: Ցիտոպլազմատիկ դոմենն ունի հատուկ տեղամասեր, որտեղ կապվում են կատենին սպիտակուցները։

#### Սելեկտիններ
Սելեկտինները հետերոֆիլ բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների ընտանիք են, որոնք կապվելու համար կախված են ֆուկոզիլացված ածխաջրերից, օրինակ՝ մուցիններից: Այս ընտանիքի երեք անդամներն են՝ E-սելեկտինը (էնդոթելային), L-սելեկտինը (լեյկոցիտային) և P-սելեկտինը (թրոմբոցիտային): Այս երեք սելեկտինների համար ամենալավ բնութագրված լիգանդը P-սելեկտինի գլիկոպրոտեինային լիգանդ-1-ն է (PSGL-1), որը մուցինային տիպի գլիկոպրոտեին է և արտադրվում է բոլոր լեյկոցիտների վրա: Սելեկտինները կատարում են մի շարք դերեր, սակայն դրանք հատկապես կարևոր են իմունային համակարգում՝ օգնելով սպիտակ արյան բջիջների թիրախային ուղղորդմանը և տեղաշարժին։

## Գործառույթ
Բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների բազմազանությունը հանգեցնում է կենսաբանական միջավայրում այս սպիտակուցների գործառույթների բազմազանությանը: Այն բջջային ադհեզիայի մոլեկուլներից մեկը, որը հատկապես կարևոր է լիմֆոցիտների թիրախային ուղղորդման համար, ադրեսինն է։ Լիմֆոցիտների թիրախային ուղղորդումը առանցքային գործընթաց է իմունային համակարգի համար: Այն վերահսկում է շրջանառվող լիմֆոցիտների ադհեզիայի գործընթացը օրգանիզմի որոշակի հատվածներում և օրգաններում։ Այս գործընթացը խստորեն կարգավորվում է բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների կողմից, մասնավորապես՝ ադրեսինի, որը հայտնի է նաև որպես MADCAM1: Այս անտիգենը հայտնի է լիմֆոցիտների՝ դեպի բարձր էնդոթելային երակիկներ հյուսվածք-սպեցիֆիկ ադհեզիայի մեջ ունեցած իր դերով։ Այս փոխազդեցությունների միջոցով դրանք վճռորոշ դեր են խաղում շրջանառվող լիմֆոցիտների գործողությունների համակարգման մեջ։

Բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների գործառույթը քաղցկեղի մետաստազավորման, բորբոքման և թրոմբոզի մեջ դրանց դարձնում է կենսունակ թերապևտիկ թիրախ, որը ներկայումս դիտարկվում է: Օրինակ՝ դրանք կարող են արգելափակել մետաստատիկ քաղցկեղային բջիջների՝ անոթից դուրս գալու (էքստրավազացիայի) և երկրորդային օջախներում հաստատվելու կարողությունը: Սա հաջողությամբ ցուցադրվել է թոքերում մետաստազներ տվող մելանոմայի դեպքում: Մկների վրա կատարված փորձերում, երբ որպես բուժում օգտագործվել են թոքերի էնդոթելում գտնվող բջջային ադհեզիայի մոլեկուլների դեմ ուղղված հակամարմիններ, նկատվել է մետաստատիկ օջախների քանակի զգալի կրճատում։

## Ծանոթագրություններ

Կատեգորիա:Բջիջներ
Կատեգորիա:Կենսաքիմիա
Կատեգորիա:Մոլեկուլային կենսաբանություն
Կատեգորիա:Սպիտակուցներ