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Adhesivo

El término Adhesoma fue utilizado por primera vez por Richard Hynes para describir el conjunto de receptores de adhesión célula-célula y célula-matriz en un organismo [1] y luego fue ampliado por Benny Geiger y colaboradores para incluir toda la red de proteínas estructurales y de señalización involucradas en la regulación de la adhesión célula-matriz. [2] [3] [4]

Receptores

Los principales receptores de adhesión célula-matriz son las integrinas y, por lo tanto, el adhesisoma de adhesión célula-matriz se denomina adhesisoma de integrina. [4] La adhesión célula-célula está mediada principalmente por receptores de cadherina y, por lo tanto, el adhesisoma de adhesión célula-célula se denomina adhesisoma de cadherina o cadhesoma. [5] Los primeros intentos de establecer el conjunto de proteínas que participan directamente (componentes del adhesisoma 'bona fide') o afectan indirectamente (componentes del adhesisoma 'asociados') a la adhesión celular se basaron en la minería de la literatura de investigación primaria y dieron como resultado aproximadamente 200 proteínas en adhesisomas de integrina o cadherina. [4] [5] [6] Más tarde, los enfoques proteómicos imparciales que utilizan espectrometría de masas han detectado cientos de proteínas más asociadas con adhesiones de integrina. [7] [8] [9] Sin embargo, una comparación de múltiples estudios proteómicos del adhesisoma de integrina de fibroblastos unidos a fibronectina encontró solo 60 proteínas comunes a todos los estudios.

Proteínas

Humphries y sus colaboradores denominaron a estas 60 proteínas «adhesivas de integrina de consenso». [10]

Investigación

Las adhesiones célula-matriz han sido investigadas más extensamente por proteómica en comparación con las adhesiones célula-célula porque se aíslan más fácilmente de las células adheridas al vidrio. [11] La aparición de la biotinilación de proximidad por birA* [12] ha facilitado los primeros estudios basados ​​en proteómica del adhesisoma de cadherina. [13] [14]

Criterios

Si bien los métodos proteómicos identificaron muchas proteínas nuevas que potencialmente podrían ser componentes del adhesoma, no pueden considerarse como componentes del adhesoma hasta que se validen para cumplir con los siguientes criterios: 1. se localizan en una estructura de adhesión celular, como adhesión focal o unión adherente. 2. interactúan directamente con uno de los componentes centrales del adhesoma, como integrina, cadherina o cateninas Y/O su eliminación tiene un efecto claro en la adhesión celular.

Espectrometría de masas

La espectrometría de masas se ha utilizado con éxito para identificar cambios en la composición del adhesoma tras una perturbación. Schiller et al., así como Kuo et al., examinaron el efecto de la inhibición de la contractilidad de la miosina en la composición del adhesoma de la integrina y descubrieron que las proteínas del dominio LIM y beta-PIX eran sensibles a la tensión. [8] [9] Gou et al. encontraron pocos cambios en el adhesoma de la cadherina después de la eliminación del calcio del medio, lo que esencialmente anula la adhesión célula-célula. [13] Reinhard Fassler y sus colaboradores utilizaron la proteómica en líneas celulares diseñadas específicamente para distinguir entre el adhesoma de las integrinas de clase β1 y αv . [15]

Proteínas multidominio

El adhesoma contiene proteínas multidominio con diversas funciones, algunas de las cuales están específicamente enriquecidas en el adhesoma en comparación con el proteoma celular. [16] Los dominios proteicos enriquecidos en el adhesoma incluyen: dominios de homología de pleckstrina (PH) y FERM, que dirigen las proteínas a la membrana plasmática; dominio de homología de calponina (CH), que es un motivo de unión de F-actina; dominio de homología de Src 2 (SH2), que media la interacción con residuos de tirosina fosforilados; dominios GUK y LIM de armadillo (ARM), que median la unión específica proteína-proteína. [16] El adhesoma basado en la literatura contiene enzimas, como proteína tirosina y serina/treonina quinasas y fosfatasas, factores de intercambio de nucleótidos de guanina y proteínas activadoras de GTPasa, E3-ligasas y proteasas, que regulan la adhesión a través de la modificación postraduccional de las muchas proteínas estructurales y de andamiaje que se encuentran en el adhesoma. [3] Los estudios basados ​​en la proteómica han identificado muchas proteínas de grupos funcionales que no se habían asociado previamente con sitios de adhesión celular, como las proteínas involucradas en el empalme, la traducción y el tráfico de ARN, el aparato de Golgi, el retículo endoplasmático y las enzimas metabólicas. Queda por ver si estas proteínas son de hecho una parte integral del adhesoma o un artefacto de los métodos proteómicos.

Genomas

La disponibilidad de genomas de muchos organismos en el árbol de la vida ha abierto la posibilidad de estudiar cómo evolucionó el cadhesoma desde los parientes unicelulares de los animales, pasando por animales simples (por ejemplo, las esponjas), hasta los mamíferos. [17] [18] Sorprendentemente, la mayoría de las proteínas del cadhesoma de cadherina existían mucho antes de la multicelularidad y tenían otras funciones en las células. Más tarde, con la aparición de la estructura cadherina-catenina-actina, fueron incorporadas al cadhesoma. [18] [19]

Referencias

  1. ^ Whittaker, Charles A.; Bergeron, Karl-Frederik; Whittle, James; Brandhorst, Bruce P.; Burke, Robert D.; Hynes, Richard O. (diciembre de 2006). "El adhesivo del equinodermo". Biología del desarrollo . 300 (1): 252–266. doi :10.1016/j.ydbio.2006.07.044. PMC  3565218 . PMID  16950242.
  2. ^ Zaidel-Bar, Ronen; Itzkovitz, Shalev; Ma'ayan, Avi; Iyengar, Ravi; Geiger, Benjamin (2007). "Atlas funcional del adhesoma de integrina". Nature Cell Biology . 9 (8): 858–867. doi :10.1038/ncb0807-858. PMC 2735470 . PMID  17671451. 
  3. ^ ab Zaidel-Bar, Ronen; Geiger, Benjamin (1 de mayo de 2010). "El adhesivo de integrina conmutable". J Cell Sci . 123 (9): 1385–1388. doi :10.1242/jcs.066183. ISSN  0021-9533. PMC 2858016 . PMID  20410370. 
  4. ^ abc Winograd-Katz, Sabina E.; Fässler, Reinhard; Geiger, Benjamin; Legate, Kyle R. (2014). "El adhesoma de integrina: de los genes y las proteínas a la enfermedad humana". Nature Reviews Molecular Cell Biology . 15 (4): 273–288. doi :10.1038/nrm3769. PMID  24651544. S2CID  5528372.
  5. ^ ab Zaidel-Bar, Ronen (15 de enero de 2013). "Adhesoma de cadherina de un vistazo". J Cell Sci . 126 (2): 373–378. doi : 10.1242/jcs.111559 . ISSN  0021-9533. PMID  23547085.
  6. ^ "Adhesome - Descripción del proyecto". www.adhesome.org . Consultado el 24 de diciembre de 2015 .
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