Молекулярные механизмы морфогенеза - Банников Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
При нагревании, подобно коллагену IV, ламинин способен лолимеризоваться с образованием геля. Полимеризация требует ионов кальция и концентрации белка не ниже 0,1мг в мл. Олигомеры ламинина образуются за счет взаимодействия концевых глобулярных доменов [676]. Играет ли такая полимеризация какую-либо роль при образовании базальной мембраны in situ неизвестно. Поскольку применение хелирующих агентов резко увеличивает растворимость лами-нина при его экстракции из базальной мембраны [482], то взаимодействие молекул ламинина друг с другом, .возможно, вносит вклад в супрамолекулярную организацию базальной
мембраны.
Хотя ламинин и комплекс ламинина с энтактином, несомненно, связывается с молекулами коллагена IV, молекул яр ная природа этих взаимодействий остается неизвестной, один из выделенных к настоящему времени доменов ламин на не имеет сродства к коллагену IV. Тем менее, плексы между нативным ламинииом и коллагеном
отверг были обнаружены при помощи электронной микроскопии [360]. В этой работе было выявлено три сайта связывании ламинина в тройной спирали молекулы коллагена IV, находящиеся на расстоянии 80 нм, 140 км и 220 нм от С -концевого NC 1-домена. По данным электронной микроскопии, участки ламинина, взаимодействующие с коллагеном, лежат внутри коротких сегментов креста и в глобулярном домене на конце длинного сегмента [91, 360].
Большинство клеток охотно использует подложки из ла-минипа для своего прикрепления и распластывания [632]. Высокоаффинные сайты связывания ламинина с клетками находятся в так называемом протеолитическом фрагменте-1, составляющем три коротких сегмента "креста" без концевых глобул и фрагменте-8 (С -концевая область "ручки креста") [17] .
В домене III В 1-субъединицы (фрагмеит-1) был идентифицирован сайт Тир-Изл-Гли-Сер-Арг~ NH2 (YIGSTO-NF^), ¦ который способен обеспечивать адгезию и миграцию клеток [234, 235], подавлять колонизацию легких клетками меланомы [308], а также препятствовать миграции клеток нервного гребня [44]* Замена остатков Тир или Apr на другие аминокислоты приводит к утрате активности. Этот пептид, однако, не обладает другими активностями, которые свойственны ламинин у: стимулировать размножение клеток и вызывать, отрастание нейритов у нервных клеток.
Другой сайт (F9), обнаруженный недалеко от N -конца цепи В 1 [9l] , также способствует прикреплению клеток и связывает гепарин.
RGD -последовательность, расположенная в домене IV на . А-цепи (фрагмеит-1), может участвовать в связывании с интегринами клеточной поверхности [321].
Четвертый активный сайт, состоящий из 19 аминокислотных остатков (РА22-2), расположен на С-конце А -субъеди-ницы перед началом концевого глобулярного домена и обеспечивает как адгезию, распластывание и миграцию, так и отрастание нейритов [570, 618]. Для биологической активности оказалось достаточно пептида Изл—Лиз-Вал-Ала—Вал, входящего в обнаруженную 19-членную последовательность. Замена изолейцгша на глицин делает пептид неактивным.
Пептид РА 22-2, введенный внутривенно или внутрибрю-шинно, увеличивает метастазирование клеток меланомы в легкие мыши, а также стимулирует клетки к секреции кол-таг. пазы IV в той же.степени, как и нативный ламинин [32И*
Описана интересная кооперация между двумя сайтами связывания ламинина с клеткой [238], ведущая к возникновению капилляроподобных структур из клеток эндотелия в культуре. Показано, что как декапептид РА 21, содержи-ший RDG -последовательность ламинина, так и пептид YIGSR способны опосредовать прикрепление клеток эндотелия к субстрату и в растворимом виде уменьшать адгезию этих клеток к подложке из ламинина. При этом адгезия на пептиде РА 21 происходит быстрее и эффективнее, чем на пептиде YIGSR. На подложке, содержащей пептид РА 21, эндотелиоциты образовывали обычную монослойную культуру, тогда как на пептиде YJGSR они вели себя совсем по-другому. Клетки выбрасывали отростки, которые изгибались по направлению друг к другу и, соединяясь концами, образовывали "двумерные" кольца. Клетки, выращиваемые на так называемом матригеле - геле из компонентов базальной мембраны, включающих ламинин, очень быстро вытягиваются и образуют полые трубкообразные структуры, напоминающие капилляры. Добавление того или иного пептида в момент рассеивания клеток предотвращает образование трубкообразных структур, причем добавление пептида РА 21 вызывает, кроме того, существенное уменьшение числа прикрепленных клеток. Однако через 15 минут после прикрепления клеток к матригелю в отсутствие пептидов, эндотелиоциты теряют чувствительность к пептиду РА 21: его добавление уже не препятствует образованию капилляроподобных структур. Пептид YIGSR подавляет этот тип морфогенеза, даже если он добавлен спустя 1 час после прикрепления клеток. Таким образом, RDG-содержащий сайг ламинина обеспечивает в этой системе эффективную адгезию, а другой -YIGSR, каким-то неизвестным образом индуцирует межклеточные взаимодействия, ведущие к образованию капилляроподобных структур. Клеточные ренеторы Двух этих сайтов различны, так как взаимодействие клеток с пептидом РА 21 возможно блокировать антителами к фиб-ронектиновому интегрину, а взаимодействие с YIGSR~I]eп типом — антителами к ламинин—связывающему белку 3~'
