A sejtek szilárd környezete A sejtadhézió és sejt-vándorlás alapjelenségei Szuszpenzióban a sejtek gömbszerő alakot vesznek fel; sejttípustól függetlenül 10 µm Szöveti sejtek 6-8 óránál hosszabb idıt letapadás nélkül nem élnek túl: anoikis 10 µm Megfelelı szilárd aljzaton, a sejt-felszín / sejttömeg arány nı; A sejtalak az aljzat és sejt sajátságaitól függ
Felszíni membrán A sejtfelszín kiterjedését a aktin miozin cytoskeletalis aktivitás és a külsı letapadási pontok szabályozzák sejtmag Felszínt csökkentı húzó erı Aktin kötı fehérjék filopódiumok
Mesterséges sík aljzaton vándorló sejt Felszakadó farok sejtmag Aktin-kötı komplexum Vezetı él (lamellipódium) A vándorlás lehetséges irányai Differenciális adhézió: a sejt arra vándorol, amerre a letapadási pontok denzitása / aviditása nagyobb; Ha nincs adhéziós gradiens: izometrikusan kiterül
Környei Zsuzsanna (MTA KOKI), felvétele
Molecular interactions between cell surface molecules and components of the environment In case of molecular matching Signalling processes Initial contact: Cytoskeletal activation; cell contraction Collapse of the leading edge; repulsion or Recruitment of further adhesion molecules; cell attachment Force generation Actin binding complexes Attachment points Attachment foci Cell membrane Extracellular adhesion molecules Solid carrier Cell surface adhesion molecules
d= 1 µm d= 5 µm d= 10 µm Grinnel 1983 Phagocytosis Spreading
Cell adhesion Cell to cell-surface Ligand-receptor pairs Cadherin - CAM - Integrin Selectins - Cadherin CAM (Ig-Superfamily) Fibronectin, CAM, Carbohydrate chains Adhesion regularory ligand-receptor pairs Slit Robo Ephrin Ephrin receptor Semaphorins - Neuropilins Cell to extracellular matrix Ligand-receptor pairs Integrins Fibronectin, Laminin, Collagen Fibrin, Willebrand factor, etc Laminin Rs - Laminins Lectins - Carbohydrate chains basement membrane Germinative zone in the developing forebrain ( brain ventricle) Colognato and Yurchenco 2000. Neuropil in the adult forebrain Nishida et al., 1988
Name Synonyms Distribution Ligands α 1 β 1 Many Collagens, laminins. [5] α 2 β 1 Many Collagens, laminins [5] α 4 β 1 VLA-4 [5] Hematopoietic cells Fibronectin, VCAM-1 [5] α 5 β 1 fibronectin receptor widespread fibronectin [5] and proteinases α 6 β 1 laminin receptor widespread matrix macromolecules laminins α L β 2 LFA-1 [5] T-lymphocytes ICAM-1, ICAM-2 [5] α M β 2 Mac-1, CR3 [5] Neutrophils and monocytes Serum proteins, ICAM-1 [5] α IIb β 3 Platelets [5] fibrinogen, fibronectin [5] α V β 3 vitronectin receptor [6] activated endothelial cells, melanoma, glioblastoma vitronectin [6], fibronectin, fibrinogen, osteopontin, Cyr61 α V β 5 widespread, esp. fibroblasts, epithelial cells vitronectin and adenovirus α V β 6 proliferating epithelia, esp. lung and liver fibronectin; TGFβ1+3 Α 6 β 4 Epithelial cells [5] Laminin [5]
CDH1 - E-cadherin (epithelial) CDH2 - N-cadherin (neural) CDH12 - cadherin 12, type 2 (N-cadherin 2) CDH3 - P-cadherin (placental) CDH4 - R-cadherin (retinal) CDH5 - VE-cadherin (vascular endothelial) CDH6 - K-cadherin (kidney) CDH7 - cadherin 7, type 2 CDH8 - cadherin 8, type 2 CDH9 - cadherin 9, type 2 (T1-cadherin) CDH10 - cadherin 10, type 2 (T2-cadherin) CDH11 - OB-cadherin (osteoblast) CDH13 - T-cadherin - H-cadherin (heart) CDH15 - M-cadherin (myotubule) CDH16 - KSP-cadherin CDH17 - LI cadherin (liver-intestine) CDH18 - cadherin 18, type 2 CDH19 - cadherin 19, type 2 CDH20 - cadherin 20, type 2 CDH23 - cadherin 23, (neurosensory epithelium)
c(rgdfv) E-CAD 10 µm
pan-cadherin β-catenin pan-cadherin β-catenin c(rgdfv) 4h c(rgdfv) 4h c(rgdfv) 4h pan-cadherin c(rgdfv) 24h c(rgdfv) 24h c(rgdfv) 24h β-catenin pan-cadherin β-catenin
Ig Szupercsaládba (IgSF)tartozó sejtadhéziós molekulák CD2 CD48 The SIGLEC family (e.g. CD22, CD83) Intercellular adhesion molecules (ICAMs) Vascular cell adhesion molecules (e.g. VCAM-1) Neural Cell Adhesion Molecule (NCAM)
Adhéziós szignál (guidance) molekulák Receptor DCC/Unc5 Robo Neuropilin Eph (Trk receptors) NogoR Ligand Netrin Slit Semaphorin Ephrin MAG,Omgp, Nogo66 Letapadási jel repulzív/attraktív Wadsworth, Hedgecock 1996 repulzív Wong et al., 2002 repulzív/attraktív Chen et al., 1998 repulzív/attraktív Himanen, Nikolov 2003 repulzív McGee, Strittmatter, 2003 SEMA I, II, VIII: gerinctelen; receptor: plexinek SEMA III-VII : gerinces; receptor: neuropilin 1 és 2
Expression of various laminin α-chains Expression of fibronectin days 7 3 1 Lama Lama1 Lama2 Lama4 Lama5 Lamb1 Lamb2 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6 Lamc1 p< 0,5 p< 0,05 re l.e x p re s s io n [lo g ra tio ] 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 p< 0,05 p< 0,05 p>0,5 0 2 4 6 8 days of induction log ratio 1,5 1,3 1,1 Expression of integrin α-chains 0,9 0,7 0,5 0,3 0,1-0,1-0,3 7 3 days 1-0,5 p< 0,5 p<0,05
100 90 protein content in the fluid environment of suspended NE-4C cells Protein secretion by cells 80 p ro tein [u g /m l/10 ^ 6 ce lls] 70 60 50 40 30 20 10 PBS-EDTA ACSF 25 µg 12,5 µg 6,25 µg BSA Living cells in fluid contact with the blot-membrane 0 0 10 20 30 40 50 60 time [min] NE-4C 10 5 cells antilaminin antitenascinc MDCK 10 5 cells 0 10 60 min 40 min 10 min 20 40 60 120 180 48h NE-4C 2x10 5 cells/200 µl Traditional cell-blotting Extracellular matrix molecules Adhesion molecules Growth factors Hormones etc