Рецептор коллагена - Collagen receptor

Рецепторы коллагена мембранные белки, которые связывают белок внеклеточного матрикса коллаген, самый распространенный белок у млекопитающих.[1] Они контролируют в основном пролиферацию, миграцию и адгезию клеток, активацию каскада свертывания и влияют на структуру ECM, регулируя MMP (матриксные металлопротеиназы).

Существует по крайней мере восемь рецепторов коллагена человека, принадлежащих к четырем различным классам.[2]

Интегрины

Интегрины функционируют как главный клеточный рецептор белка внеклеточного матрикса. Эти рецепторы содержат трансмембранные субъединицы α и β, которые связаны нековалентно. Связывание с коллагеном в первую очередь обеспечивается интегринами α1β1, α2β1, α10β1 и α11β1.

Интегрин α1β1 связывается с коллагеном через мотив MIDAS в домене субъединицы I. Он преимущественно связывает коллагены IV, VI и типа XIII, а также фибриллообразующие коллагены. Определены сайты связывания в коллагене I и IV. Этот рецептор расположен в основном на мезенхимальных клетках. Функции включают: пролиферацию фибробластов; регуляция синтеза коллагена и ММП выражение; ответ на повреждение почек.

Интегрин α2β1 предпочтительно связывает фибриллообразующие коллагены. Определены сайты связывания в коллагене I и III. Интегрин α2β1 экспрессируется в основном на эпителиальных клетках и тромбоцитах. Функции включают в себя: адгезию тромбоцитов - самый распространенный рецептор коллагена в тромбоциты; морфогенез ветвления; активация тучных клеток; адгезия кератиноцитов и является основным регулятором миграции клеток.

Интегрин α10β1 преимущественно связывает коллагены IV и VI, но также и коллаген II. Он экспрессируется на хондроцитах и ​​сердечной мышце. Участвует в морфогенезе и функции ростковой пластинки.

Интегрин α11β1 экспрессируется мезенхимными клетками в некоторых частях эмбриона во время его развития, а также в мышцах взрослых: он предпочтительно связывает фибриллярный коллаген. Рецепторы интегрина, способные связываться с коллагеном, могут, согласно результатам (Garnotel R et al. 2000), включать интегрин α10β2, который расположен на моноцитах и ​​связывает коллаген I типа.

Рецепторы дискоидинового домена

Рецепторы дискоидинового домена образуют подгруппу рецепторные тирозинкиназы. Активация рецепторов происходит, когда коллаген связывается с предварительно сформированными димерами DDR на клеточной мембране, когда коллаген связан, вероятно, происходит конформационное изменение, которое заставляет цитозольные киназы поворачиваться лицом друг к другу и их автофосфорилирование. Точный способ активации рецептора пока неизвестен. В отличие от других рецепторов тирозинкиназ, максимальная активация рецепторов происходит через 18 часов после стимуляции коллагена. Они функционируют как рецепторы для разных типов коллагена, они распознают многие фибриллярные коллагены, а также способны связывать некоторые нефибриллярные коллагены. Тем не менее, нативная конформация коллагена необходима для связывания с рецептором, денатурированный коллаген не связывается. DDR широко экспрессируются уже во время развития, и уровень экспрессии также высок у взрослых.

DDR1 является гомодимером. Его эктодомен состоит из коллаген-связывающего дискоидинового домена, за которым следуют ~ 200 остатков неизвестной структуры. Он связывает фибриллообразующие коллагены и в первую очередь коллаген IV типа, а также коллаген I, VI, VIII типов. Он экспрессируется в основном в эпителиальных клетках и лейкоцитах, и скорость экспрессии изменяется из-за фазы клеточного цикла. Функции включают: развитие молочной железы; заживление артериальных ран; регуляция клеточной пролиферации, клеточной адгезии и экспрессии ММП; функция почек, дифференциация и функция лейкоцитов.

DDR2 структура, как указано выше. Связывает фибриллообразующие коллагены, коллаген типов I, II, III и X. Определен специфический сайт связывания в коллагене II. Он специфичен для мезенхимальных клеток. Функции включают: пролиферацию хондроцитов и рост костей; регулирование пролиферации клеток, адгезии клеток и индукции экспрессии ММП.

Иммуноглобулиноподобные рецепторы

Гликопротеин VI Рецептор GPVI принадлежит к семейству гликопротеинов иммуноглобулинов. Он состоит из двух внемембранных иммуноглобулиновых доменов, которые связаны с внеклеточной гликозилированной слизистой оболочкой и вместе образуют ножку. Другая часть рецептора состоит из трансмембранной спирали с коротким цитозольным доменом. А Цепь FcRγ с доменом ITAM (иммунорецепторный тирозиновый мотив активации) связан с трансмембранным доменом. Короткий цитозольный домен взаимодействует с кальмодулином и Src-киназами Lyn и Fyn. Эти киназы Src фосфорилируют тирозин в домене ITAM и активируют сигнальный каскад. Гликопротеин VI относится к рецепторам коллагена, которые в первую очередь экспрессируются на поверхности тромбоцитов. Вместе с рецептором интегрина α2β1 они обеспечивают активацию каскада коагуляции при повреждении кровеносного сосуда. Когда происходит повреждение, эндотелиальный коллаген раскрывается и связывается рецептором GPVI на тромбоцитах. Это взаимодействие активирует сигнальные каскады, ведущие к высвобождению факторов свертывания крови. В качестве лигандов служат в основном фибриллярные коллагены I и III типов. Функции включают: Адгезию и активацию тромбоцитов - наиболее важный рецептор коллагена тромбоцитов с точки зрения передачи сигналов.[3]

LAIR1 (Связанный с лейкоцитами IG-подобный рецептор) работает как сигнал ингибирования для различных иммунных клеток. Lair-1 состоит из домена Ig, трансмембранной спирали и короткого цитозольного домена, который включает два мотива ингибирования (ITIM), которые могут блокировать домен тирозина при активации. Лигандом рецептора Lair-1 является трансмембранный коллаген XVII типа, он также связывает коллаген I и III типа. Связывание коллагена подавляет функцию Lair-1.

Рецепторы маннозы

Рецептор маннозы обеспечивают получение внеклеточных лигандов. К семейству рецепторов маннозы принадлежат: рецептор маннозы, рецептор M-фосфолипазы A2 (PLA2R), Dec-205, Endo180 / uPARAP. Они разделяют и внеклеточный домен, который содержит N-концевой домен, богатый цистеином, домен F2 фибронектина типа II и несколько доменов C-лектина. Коллаген этого семейства маннозы специфически связывается с рецептором маннозы, рецептором М-фосфолипазы А2 и рецептором Endo180. Связывание коллагена или денатурированного коллагена (желатина) обеспечивается доменом F2 и частично С-концевым доменом (а.о. 1000-1453), который связывает тройную спираль коллагена I типа. Неспособность усваивать коллаген и сниженная способность к адгезии и связанная с этим повышенная миграция в коллагеновом матриксе наблюдалась в популяции фибробластов с нефункциональным рецептором Endo180. Точный принцип связывания коллагена с рецептором маннозы до сих пор не известен. Рецептор Endo180 экспрессируется на фибробластах, эндотелиальных клетках и макрофагах.

Рекомендации

  1. ^ Коллаген + рецептор в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
  2. ^ Leitinger B, Hohenester E (апрель 2007 г.). «Рецепторы коллагена млекопитающих». Матрикс Биол. 26 (3): 146–55. Дои:10.1016 / j.matbio.2006.10.007. PMID  17141492.
  3. ^ Гиббинс Дж. М., Окума М., Фарндейл Р., Барнс М., Уотсон С. П. (август 1997 г.). «Гликопротеин VI представляет собой рецептор коллагена в тромбоцитах, который лежит в основе фосфорилирования тирозина гамма-цепи рецептора Fc». FEBS Lett. 413 (2): 255–9. Дои:10.1016 / S0014-5793 (97) 00926-5. PMID  9280292.

Фогель, В.Ф., 2001. Передача сигналов рецептора коллагена при здоровье и болезни. Европейский журнал дерматологии 11, 506-514.

Уайт, Д.Дж., Пуранен, С., Джонсон, М.С., Хейно, Дж., 2004. Подсемейство рецепторов коллагена интегринов. Международный журнал биохимии и клеточной биологии 36, 1405-1410.