Благодаря фокальным контактам актиновые филаменты могут создавать тянущую силу, приложенную к

субстрату [24]

Пучки актиновых филаментов часто присоединяются к плазматической мембране способом, который позволяет им передавать тянущее усилие на субстрат - будь то внеклеточный матрикс или другая клетка. Мы уже упоминали о таких способах прикрепления пучков актиновых филаментов у фибробластов и гладкомышечных клеток (разд. 11.14 и 11.17). В подобном соединении конца пучка с плазматической мембраной участвуют трансмембранные линксрныс гликопротснпы. Лучше всего изучены места прикрепления культивируемых фибробластов к внеклеточному матриксу. Когда фибробласты растут в культуральной чашке, большая часть их обращенной к субстрату поверхности отделена от него промежутком более 50 нм. Однако в некоторых местах, называемых фокальными контактами или адгезионными пластинками, этот промежуток уменьшается до 10-15 нм. В отражательном интерференционном микроскопе, который собирает только свет, отраженный от нижней поверхности клетки, эти места имеют вид темных пятен. Окрасив клетку антителами к актину, можно показать, что именно здесь концы стрессовых волокон прикрепляются к плазматической мембране (рис. 11-37). В фокальном контакте клеточный кортекс соединяется при помощи

Рис. 11-37. Взаимоотношения междуфокальными контактами и стрессовыми волокнами в фибробласте invitro. Фокальные контакты лучше всего видны в живой клетке при использовании отражательной интерферснционной микроскопии (А). Свет при этом отражается от нижней поверхности клетки, прикрепившейся к предметному стеклу, и фокальные контакты имеют вид темных пятнышек. На фото Б та же кл етка

окрашена (после фиксации) антителами к актину; видно, что большая часть пучков ее актиновых филамснтов (или стрессовых волокон)

оканчивается в фокальных контактах или в непосредственной близости от них. (С любезного разрешения Grenham Ireland.)

Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К. Уотсон Дж. Д. Молекулярная биология клетки: В 3-х т. 2-е изд. перераб. и доп. Т. 2.: Пер. с англ. – М.: Мир, 1993. – 539 с.

Рис. 11-38. Модель, показывающая, как трансмембранные линкерные гликопротеины плазматической мембраны могут соединять внутриклеточные актиновые филаменты с внеклеточным матриксом в фокальных контактах. Фокальные контакты образуются, когда связывание гликопротеинов матрикса с поверхностью клетки приводит к группировке трансмембранных линкеров в области контакта (А). Справа (Б) показано возможное расположение внутриклеточных прикрепительных белков, осуществляющих связь между трансмембранными гликопротеинами-

линкерами (например, рецептором фибронектина) и актиновыми филаментами.

трансмембранных белков-линкеров с компонентами внеклеточного матрикса (в частности, с фибронектином; см. разд. 14.2.13), которые адсорбированьт на чашке; Типичным1 трансмембранным линкером является рецептор фибронектина-построенный из двух цепей гликопротеин из группы интегринов (разд. 14.2.17). Его наружный домен связывается с фибронектином, а цитоплазматический соединен с актиновыми филаментами в стрессовых волокнах (рис. 11-38, А). Это соединение непрямое, в нем участвуют еще по меньшей мере четыре прикрепительных

белка, в том числе талин и винкулин талин связывается как с цито-плазматическим доменом рецептора фибронектина, так и с винкулином. Ни один из этих белков, однако, прямо с актиновыми филаментами не соединен; по-видимому, с ними непосредственно связаны другие белки: белок, кэпирующий актиновые филаменты, который присоединяется к их плюс-концам, и α-актинин, который в мышцах прикреплен к актиновым, филаментам около плюс-конца в области Z-диска (разд. 11.1.13). Возможное расположение всех этих белков в фокальном контакте показано на рис.

11-38,Б.

С фокальными контактами весьма сходны места прикрепления акти-новых филаментов к плазматической мембране гладкомышечных клеток (разд. 11.1.14). Другая сходная (но уже в меньшей степени) структура-это опоясывающие десмосомы (адгезионные пояса), соединяющие эпителиальные клетки в пласты и позволяющие сократимым пучкам актиновых филаментов взаимодействовать через две смежные плазматические мембраны (разд. 14.1.3). В этих межклеточных контактах имеются винкулин и α-актинин, но нет талина, так что способ присоединения актиновых филаментов к плазматической мембране должен быть несколько иным, чем в фокальных контактах.

До сих пор мы обсуждали такие примеры прикрепления актиновых филаментов к мембране, где филаменты либо играют структурную роль (как в микроворсинках), либо способны передавать на мембрану тянущее усилие (как в фокальных контактах). В обоих этих случаях мы

Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К. Уотсон Дж. Д. Молекулярная биология клетки: В 3-х т. 2-е изд. перераб. и доп. Т. 2.: Пер. с англ. – М.: Мир, 1993. – 539 с.

Рис. 11-39. Кинетика полимеризании актина in vitro. Полимеризацию инициируют повышением ионной силы в растворе актина, и она обычно начинается после некоторой вдержки (лаг-фазы).

имеем дело с постоянными структурами - продуктами относительно стабильной ассоциации актиновых филаментов. Быстрые же изменения формы клеточной поверхности (например, при движении клетки) часто зависят от кратковременной регулируемой полимеризации актина. Но прежде чем рассматривать механизм быстрого выпячивания плазматической мембраны в результате полимеризации актина, мы сделаем краткое отступление и выясним, что известно о процессах такой полимеризации in vitro.

Дата добавления: 2015-08-31