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Biochimica - adesione delle molecole Appunti scolastici Premium

Appunti di Biochimica del professor Pucci. Nello specifico gli argomenti trattati sono i seguenti: la descrizione e lo studio delle principali famiglie di molecole di adesione (selectine, caderine, immunoglobine) ed i modelli di adesione cellula-cellula e cellula-matrice.

Esame di Biochimica docente Prof. P. Pucci

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Le Selectine

Glicoproteina di superficie

Le selectine sono una famiglia di glicoproteine

integrali, che riconoscono e legano specifiche

sequenze di carboidrati presenti sulla superficie

di altre cellule.

Sono espresse principalmente sui leucociti e

Ca ++ sono coinvolte nella risposta infiammatoria.

Se ne conoscono tre membri, le L-, le P- e le E-.

Le L-selectine sono espresse su tutte le classi di

leucociti e legano le P e le E presenti sulle

cellule endoteliali, in modo calcio-dipendente.

L-selectina Membrana plasmatica

Modello di adesioni transitorie cellula-cellula che si verificano tra leucociti

ed endotelio vasale durante la risposta infiammatoria

Vaso sanguigno Lamina basale

Cellule endoteliali

Flusso sanguigno rotolamento adesione diapedesi

connettivo migrazione

Citochine infiammatorie

Da C.B. Bertozzi, Current Biology, 1995

Le Immunoglubuline di superficie

Le IgSF hanno struttura secondaria formata da domini omologhi a foglietti NH2

beta (Ig- fold), presenti sul versante extracellulare delle molecole. Ciascun A C

D B G F

E

modulo immunoglobulinico è composto da 70-110 residui amminoacidici. S S

Ciascun modulo Ig interagisce con unità adiacenti, tramite legami deboli

venendo a costituire una struttura terziaria globulare molto resistente alle

proteasi. La maggior parte delle IgSF forma adesioni di tipo omofilico Modulo Ig COOH

(con molecole dello stesso tipo) indipendenti da calcio.

Elementi variabili nell'ambito dei sottogruppi delle zuccheri

IgSF sono il numero di ripetizioni del dominio Ig, la

lunghezza della porzione citoplasmatica, la presenza o

l'assenza di altri domini strutturali e funzionali (in

particolare domini di tipo fibronectinico), il grado di

glicosilazione.

Alcuni membri delle IgSF vennero originariamente

identificati per la loro associazione a certi tumori; tra

questi il più noto é il CEA (Carcino-Embryonic

Antigen), presente in alte concentrazioni nel siero di Domini

pazienti affetti da carcinoma del colon, della mammella

e di altri tumori, e normalmente espresso in derivati fibronectinici

endodermici nel corso dello sviliuppo embrionale.

Altre IgSF, tipicamente associate a tumore, sono

l'oncoproteina DCC (Delete in Colon Cancer), la BGP Membra

(Biliary GlycoProtein), la NCA (Non-specific Cross- plasmatica

reacting Antigen) e l'NFA-1 (Normal and Fetal

Antigen). Domini citoplasmatici

Le caderine are sono una famiglia di proteine

Le Caderine transmembranarie di tipo I, calcio dipendenti che

interagiscono preferenzialmente con se stesse in modo

NH2 omofilico, connettendo stabilmente cellule adiacenti.

Possono anche legare integrine alfa e beta7.

Ca ++ Hanno un PM di circa 97 kDa e presentano domini

ripetuti a foglietti beta. La presenza del Ca è

++

Ca ++ necessaria non solo alla loro funzione adesiva, ma

++

Ca anche all' integrità strutturale della molecola: la

Ca ++ rimozione del calcio dal dominio caderinico, provoca

infatti una loro rapida proteolisi.

Ca ++ Le sottoclassi caderiniche più note sono

• le epiteliali (E-caderine),

Ca ++ •le neuronali (N-caderine),

•le placentari (P-caderine),

•le desmosomali (desmocolline e desmogleine).

Il segmento polipeptidico all'estremo N-terminale della

Modulo caderinico a struttura beta. molecola, formato da circa 113 amminoacidi,

Ciascun dominio di circa 110 residui rappresenta la regione di riconoscimento e di specificità

amminoacidici, contiene due motivi del legame, mentre la regione citoplasmatica, anch'essa

2+

leganti Ca , altamente conservati e COOH altamente conservata, é indispensabile per la stabilità

presenti in posizione simile in tutte del legame ed in particolare per la formazione ed il

le caderine. mantenimento delle giunzioni aderenti.

Sono coinvolte nella cancerogenesi.

Le catenine

L’adesione cellulare negli epiteli è iniziata attraverso i domini extracellulari delle caderine, e

mantenuta attraverso il segmento citoplasmatico che interagisce con una classe di proteine di circa

100kDa definite catenine. Le catenine, a loro volta sono in grado di legarsi al citoscheltro

partecipando alla formazione delle giunzioni intermedie e dei desmosomi. Sono membri di questa

α1 α2 β γ

classe di proteine le catenine e (omologhe alla vinculina), la catenina (o placoglobina) e la

(o

catenina desmoplakina).

In aggiunta alla funzione adesiva, le catenine sono in grado di interagire con protein-kinasi coinvolte

nei pathway di trasduzione del segnale indotto da fattori di crescita come l’EGF, oncogeni e

β-catenina,

oncosoppressori. In particolare la in seguito a fosforilazione, si stacca dal complesso e

migra nel nucleo dove stimola la trascrizione di diversi geni, tra cui c-myc, c-jun, e la ciclina D1.

Pertanto le adesioni cellula-cellula sono anche coinvolte nel controllo della proliferazione cellulare.

B actina

catenine

A

Schema che illustra l’inizio dell’adesione

cellulare (A) ed il suo consolidamento (B).

Da R. Kemler, Cell Biology, 3, 149-155, 1992

Il complesso di adesione caderina

Una causa della distruzione delle giunzioni intercellulari é Ca ++

l'espressione dell' oncoproteina APC (Adenomatous Polyposis

Coli), prodotta da un gene oncosoppressore, iperespresso in un Ca ++

elevato numero di carcinomi del colon.

APC è in grado di legarsi stabilmente alle alfa e beta catenine

presenti nelle giunzioni aderenti. L'interazione di APC con le Ca ++

catenine spiazza il legame citoplasmatico tra caderine-catenine-

citoscheletro, provocando la dissociazione del legame tra le Ca ++

caderine e favorendo il distacco delle cellule. Ca ++

Beta-catenina

Alfa-catenina Alfa-actinina

Oncogene APC vinculina F-actina

I sistemi di giunzione

Micrografia elettronica di una sezione della

regione apicale di epitelio intestinale sinonimi

Giunzioni occludenti

Tight junctions

Giunzioni strette

Giunzioni aderenti

Desmosomi anulari

Desmosomi a banda

Desmosomi puntiformi

Desmosomi a macula

Da Blomm and Fawcett, Atlas of fine structure

Ricostruzione tridimensionale dei sistemi di giunzione dell’epitelio intestinale

Proprieta’

Formano una saldatura impermeabile

Microvilli intorno alla superficie apicale delle cellule,

impedendo diffusione di soluti

Formano una cintura di connessione plastica

Giunzioni occludenti Formano connessioni puntiformi multiple

capaci di resistere agli stress meccanici

Giunzioni aderenti

Desmosomi puntiformi Formano canali di comunicazione intercellulare

Giunzioni comunicanti

Filamenti intermedi

Emidesmosomi Ancorano la cellula alla lamina basale

Lamina basale

da J Darnell, H Lodish, D Baltimore, Biologia Molecolare Della Cellula, Zanichelli, 1994


PAGINE

19

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+1 anno fa


DETTAGLI
Esame: Biochimica
Corso di laurea: Corso di laurea in chimica
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher cecilialll di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biochimica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Napoli Federico II - Unina o del prof Pucci Pietro.

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