Временные контакты могут инициировать тканеспецифическую межклеточную адгезию, которая затем

стабилизируется контактами соединительного комплекса [37]

Какие из многочисленных типов межклеточных соединений, описанных в начале этой главы, могли бы осуществляться при миграции клеток и их взаимном узнавании при формировании тканей и органов? Чтобы выяснить это, можно использовать электронную микроскопию при изучении контактов между соседними клетками во время их передвижения в развивающемся зародыше или в зрелых тканях при репарации повреждений. Такие исследования показывают, что эти контакты, как правило, не приводят к формированию организованных межклеточных соединений. Тем не менее контактирующие мембраны часто тесно прижимаются друг к другу и располагаются параллельно, разделенные щелью в 10-20 нм. Именно на такое расстояние (около 13 нм) выступает из плазматической мембраны гемагглютинин вируса гриппа - первый гликопротеин плазматической мембраны, у которого была установлена трехмерная структура (разд. 8.6.12). Гликопротеины двух соседних плазматических мембран могут взаимодействовать друг с другом через щель в 10-20 нм, осуществляя адгезию. Такой тип временного контакта может быть оптимальным для клеточной локомоции-достаточно тес-

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.

ный для сцепления, но не настолько плотный, чтобы клетка не могла передвигаться.

Поскольку контакты соединительного комплекса между подвижными эмбриональными клетками не видны (за исключением, возможно, небольших щелевых контактов), формирование межклеточных соединений может быть важным механизмом иммобилизации клеток внутри организованной ткани, когда она уже сформировалась. Разумная гипотеза состоит в том, что временная адгезия белков клеточной поверхности приводит к тканеспецифической межклеточной адгезии, которая затем стабилизируется в результате образования межклеточных соединений.

Поскольку многие из трансмембранных гликопротеинов, участвующих в этом процессе, способны диффундировать в плоскости плазматической мембраны, они могут накапливаться в местах межклеточного контакта и, таким образом, использоваться как для временной адгезии, так и для формирования специализированных соединительных структур. Так, некоторые белки межклеточной адгезии, например Е-кадгерины (разд. 14.3.7), могут способствовать инициации межклеточной адгезии, а позднее становиться составной частью межклеточных соединений.

Чтобы расшифровать правила узнавания и связывания, используемые в морфогенезе сложных тканей, идеальной была бы возможность инактивировать различные типы белков-рецепторов межклеточной адгезии и адгезии между клетками и матриксом индивидуально и в различных комбинациях. По мере того как возрастает число охарактеризованных моноклональных антител и белковых фрагментов, каждый из которых блокирует один-единственный тип молекулы межклеточной адгезии или рецептора матрикса, и по мере того как гены, кодирующие эти белки клеточной поверхности, становятся доступными для использования in vitro и в трансгенных животных, эта мечта биологов развития становится реальностью.

Заключение

Диссоциированные и перемешанные клетки разных эмбриональных тканей позвоночных вновь ассоциируют предпочтительно с

клетками той же ткани. Первоначальные трудности при изучении молекулярных механизмов, лежащих в основе нормальной организации клеток в

сложные ткани у высших животных, стимулировали переход к изучению более простых систем. Свободноживущие миксамебы клеточного

слизевика Dictyostelium discoideum при голодании агрегируют с образованием многоклеточных плодовых тел. Их межклеточная адгезия

осуществляется по меньшей мере двумя гликопротеинами клеточной поверхности: один действует в раннем развитии и зависит от

концентрации внеклеточного кальция, а другой - в более поздней стадии и не требует присутствия кальция. Процесс тканеспецифического

узнавания у позвоночных, возможно, тоже осуществляется гликопротеинами клеточной поверхности по меньшей мере двух семейств: члены

одного-Са2 +-зависимые (кадгерины), другого-Со2 +-независимые (представленные N-CAM и другими членами суперсемейства иммуноглобулинов).

Оба семейства молекул межклеточной адгезии, по-видимому, играют важную роль в управлении морфогенезом позвоночных. Поскольку клетки

даже одного типа используют различные молекулярные механизмы слипания друг с другом (и с внеклеточным матриксом), специфичность

межклеточной адгезии, наблюдаемая в эмбриональном развитии, должна быть суммарным результатом сродства большого числа разных

адгезионных систем. Проявляемая подвижными клетками способность определять малые различия в адгезивности позволяет представить себе, каким образом специфические

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.

комбинации, концентрации и распределение молекул межклеточной адгезии и рецепторов для матрикса, имеющиеся у клеток каждого типа могли бы использоваться в качестве необходимого «морфогенетического кода».

Литература

Дата добавления: 2015-08-31