Биохимия мембран. Кн 9. Клеточные мембраны и иммунитет - Петров Р.В.
ISBN 5-06-000647-6
Скачать (прямая ссылка):
хвостовой, а J - головной. Несколько последовательных актов перестановки
хвостового элемента на головной конец цепи сопровождаются сдвигом
головных элементов в обратном направлении. Например, исходно лцдировавшее
звено 3 после четырех актов перестановки других элементов (У, 2, 3 и 4)
становится' хвостовым; стрелками обозначено направление движения
этим потоком обусловлен кэппинг (см. гл. 3) мембранных белков, если они
агрегированы лигандом: антителом, лектином и т. п.
Обычно клетка движется по субстрату со скоростью порядка V100 своего
продольного размера за 1 мин. Для крупной клетки (например, фибробласта)
размером 100 мкм это составит 1 мкм/мин. Соответственно макрофаг (20-30
мкм) может перемещаться по субстрату со скоростью 0,2-0,3 мкм/мин, а
лимфоцит - около 0,1 мкм/мин.
Для движения клетки принципиально важными являются два момента:
прикрепление к субстрату и выбор направления движения. Прикрепление
клетки к субстрату осуществляется с помощью специальных мембранных
рецепторов. Они прочно и специфически
ill
связываются с компонентами тканевого матрикса. Молекулц адгезии хорошо
изучены у движущихся фибробластов и клеток печени. В частности, оба
названных типа клеток имеют в клеточной мембране рецепторы (140 кДа) для
фибронектина. н
Фибронектин - белок, опосредующий, взаимодействие клетки с матриксом. Это
крупная молекула, состоящая из двух полипептид-ных цепей (по 250 кДа
каждая), соединенных дисульфидными связями. Каждая цепь представляет
собой несколько доменов, один из которых предназначен для взаимодействия
с волокнами коллагена (фибриллярный белок матрикса), а другой - для
взаимодействия с рецептором (140 кДа) в клеточной мембране (рис. 42). К
сожалению, пока не известно, какими молекулами опосредуется
взаимодействие с субстратом движущихся лимфоцитов, лейкоцитов и
макрофагов. Возможно, и эти клетки используют рецепторы для фибронектина.
Рис. 42. Фибронектин обеспечивает адгезию клеток на межклеточном матриксе
тканей (по Р. Хайнсу. 1986)
Одним концом молекулы фибронектин прикрепляется к волокнам коллагена, или
фибрина, или к проге-огликанам матрикса, другим - к специальному
рецептору (140 кДа) в клеточной мембране;
J - клетка, 2 - актин, 3 - рецепторный комплекс, 4 - фибронектин, 5 -
мембрана, б - коллаген
I
Прикрепление к субстрату необходимо, но недостаточно для передвижения
клетки. Нужно еще выбрать направление движения. В противном случае клетка
совершает активные попытки двинуться сразу в разные стороны, а в итоге
остается на месте. Очевидно, для передвижения по субстрату в клетке
должна произойти векторная переориентация элементов цитоскелета и, в
частности, микрофила-ментов и промежуточных филаментов. Те и другие
филаменты построены из белков, способных полимеризоваться и деполимеризо-
ваться.
112
Похоже, что процессы сборки и разборки белков филаментов могут
управляться через изменение локальных концентраций ионов Са2+ в цитозоле.
Так, белок микрофиламент - актин - собирается в полимерные фибриллы в
присутствии микромолярных концентраций Са2+, но деполимеризуется при
миллимолярных концентрациях этого иона. Микрофиламенты и промежуточные
фила-менты образуют каркас клетки - цитоскелет. Кроме того, они участвуют
в движениях плазматической мембраны, а также внутриклеточных мембранных
структур, в частности, эндоцитозных, экзоцитозных и других мембранных
пузырьков.
Вероятно, в движущейся клетке филаменты цитоскелета ориентированы в
определенном направлении. При этом актиновые филаменты соединены с
адгезионными рецепторами (например, рецептор 140 кДа, специфичный к
фибронектину), а промежуточные филаменты "направляют" движение
внутриклеточных мембранных пузырьков. Молекулярные детали этих процессов
только начинают изучать. Вместе с тем уже теперь ясно, что именно
ориентацией цитоскелета определяется направленное движение клетки.
Видимо, в каких-то случаях направление движения может быть избрано
клеткой спонтанно. Однако более характерным является движение клетки по
градиенту концентрации какого-либо вещества. Хемотаксис разных клеток, а
также одной и той же клетки, может быть ориентирован на разные вещества.
Часто такими индукторами хемотаксиса для различных клеток, и в частности
для клеток иммунной системы, являются продукты других, разрушенных
клеток. Особенно известны в этом отношении короткие пептиды, причем одни
пептидные последовательности индуцируют хемотаксис макрофагов, другие -
эозинофилов, третьи - нейтрофйлов.
Молекулярный механизм действия на клетку индукторов хемо-. таксиса еще не
расшифрован. В рамках модели Аберкромби можно предположить, что индуктор
изменяет локальную проницаемость клеточной мембраны для Са2+. В
направлении к этому участку мембраны переориентируются филаменты
цитоскелета. Вдоль полярно ориентированных филаментов, как по рельсам,
перемещаются эндоцитозные пузырьки. Эта направленность и определяет их
экзоцитоз в участке мембраны, куда подействовал индуктор движения. Как
