整合素

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整合素αVβ3的胞外结构域
PDB 1jv2 EBI.jpg
Structure of the extracellular segment of integrin alpha Vbeta3.[1]
鉴定
标志 Integrin_alphaVbeta3
Pfam(蛋白家族查询站) PF08441
Pfam宗系 CL0159
InterPro(蛋白数据整合站) IPR013649
SCOP(蛋白结构分类数据站) 1jv2
整合素α亚基的胞内结构域
PDB 1dpk EBI.jpg
Structure of chaperone protein PAPD.[2]
鉴定
标志 Integrin_alpha
Pfam(蛋白家族查询站) PF00357
InterPro(蛋白数据整合站) IPR000413
PROSITE(蛋白数据站) PDOC00215
SCOP(蛋白结构分类数据站) 1dpk
OPM家族(膜蛋白方向) 197
OPM蛋白(膜蛋白方向) 2knc

整合素英语Integrin,又译为整联蛋白)是一种介导细胞和其外环境(如细胞外基质ECM)之间的连接的跨膜受体。在信号转导中,整合素将ECM的化学成分与力学状态等有关信息传入细胞。 因此,整合素除了穿過膜的機械作用,也參與了細胞訊息、細胞週期之調節、細胞型態以及細胞的運動。

通常,受体的作用是将外环境的变化通知细胞并引起细胞反应。但整合素不仅介导由外到内的信号,也介导由内到外的细胞信号。因此整合素不但将ECM的信息传递给细胞,也将细胞的状态表达给外界,从而可以迅速和灵活地响应环境中的变化,比如血液的凝固作用

整合素有许多的类型,一些细胞在其表面表达多种整合素。整合素对动物细胞十分重要,在从海绵哺乳动物的所有动物中都有发现,人类基因中的整合素已得到详致研究。

整合素通过与其它蛋白钙粘素IgSF细胞粘附分子选择素syndecan相互作用来介导细胞–细胞和细胞–ECM的相互作用与通信。整合素也将细胞表面与ECM组分,如纤连蛋白玻连蛋白英语vitronectin胶原蛋白以及层粘连蛋白英语laminin连接起来。

结构[编辑]

整合素是由α和β两亚基组成的专性异二聚体,α和β 亚基都是跨膜蛋白并有一个小型的胞内结构域[3]。在哺乳动物中,总共发现了18个α亚基和8个β亚基,而果蝇基因组中只有5个α和两个β亚基,秀丽杆线虫英语Caenorhabditis只有两个α和一个β亚基[4]

α亚基

基因 蛋白 别名
ITGA1 CD49a VLA1
ITGA2 CD49b VLA2
ITGA3 CD49c VLA3
ITGA4 CD49d VLA4
ITGA5 CD49e VLA5
ITGA6 CD49f VLA6
ITGA7 ITGA7 FLJ25220
ITGA8 ITGA8
ITGA9 ITGA9 RLC
ITGA10 ITGA10
ITGA11 ITGA11 HsT18964
ITGAD CD11D FLJ39841
ITGAE CD103 HUMINAE
ITGAL CD11a LFA1A
ITGAM CD11b MAC-1
ITGAV CD51 VNRA, MSK8
ITGA2B CD41 GPIIb
ITGAX CD11c

β亚基

基因 蛋白 别名
ITGB1 CD29 FNRB, MSK12, MDF2
ITGB2 CD18 LFA-1, MAC-1, MFI7
ITGB3 CD61 GP3A, GPIIIa
ITGB4 CD104
ITGB5 ITGB5 FLJ26658
ITGB6 ITGB6
ITGB7 ITGB7
ITGB8 ITGB8

另外,一些亚基的不同形式是由不同的RNA选择性剪接而来,比如β1亚基存在四种选择性剪接而成的形式。通过许多种不同的α和β亚基组合,能产生24种整合素(这一数字会依不同的研究而变化)[5]

脊椎动物的整合素[编辑]

下表为脊椎动物中发现的整合素:

名称 别名 分布 配体
α1β1 VLA-1 Many 膠原蛋白laminin[6]
α2β1 VLA-2 Many 膠原蛋白、多种层粘连蛋白[6]
α3β1 VLA-3 Many Laminin-5
α4β1 VLA-4[6] Hematopoietic cells Fibronectin, VCAM-1[6]
α5β1 VLA-5; fibronectin receptor widespread fibronectin[6] and proteinases
α6β1 VLA-6; laminin receptor widespread laminins
α7β1 muscle, glioma laminins
αLβ2 LFA-1[6] T-lymphocytes ICAM-1, ICAM-2[6]
αMβ2 Mac-1, CR3[6] Neutrophils and monocytes Serum proteins, ICAM-1[6]
αIIbβ3 Fibrinogen receptor; gpIIbIIIa [7] Platelets[6] fibrinogen, fibronectin[6]
αVβ1 ocular melanoma; neurologial tumors vitronectin; fibrinogen
αVβ3 vitronectin receptor[8] activated endothelial cells, melanoma, glioblastoma vitronectin,[8] fibronectin, fibrinogen, osteopontin, Cyr61
αVβ5 widespread, esp. fibroblasts, epithelial cells vitronectin and adenovirus
αVβ6 proliferating epithelia, esp. lung and mammary gland fibronectin; TGFβ1+3
αVβ8 neural tissue; peripheral nerve fibronectin; TGFβ1+3
α6β4 Epithelial cells[6] Laminin[6]

参考文献[编辑]

  1. ^ Xiong JP, Stehle T, Diefenbach B, et al.. Crystal structure of the extracellular segment of integrin alpha Vbeta3. Science. 2001.October, 294 (5541): 339–45. doi:10.1126/science.1064535. PMC 2885948. PMID 11546839. 
  2. ^ Sauer FG, Fütterer K, Pinkner JS, Dodson KW, Hultgren SJ, Waksman G. Structural basis of chaperone function and pilus biogenesis. Science. 1999.August, 285 (5430): 1058–61. doi:10.1126/science.285.5430.1058. PMID 10446050. 
  3. ^ Nermut MV, Green NM, Eason P, Yamada SS, Yamada KM. Electron microscopy and structural model of human fibronectin receptor. EMBO J. 1988.December, 7 (13): 4093–9. PMC 455118. PMID 2977331. 
  4. ^ Humphries M.J. Integrin structure. Biochem. Soc. Trans. 2000, 28 (4): 311–339. doi:10.1042/0300-5127:0280311. PMID 10961914. 
  5. ^ Hynes R. Integrins: bidirectional, allosteric signaling machines. Cell. 2002, 110 (6): 673–87. doi:10.1016/S0092-8674(02)00971-6. PMID 12297042. 
  6. ^ 6.00 6.01 6.02 6.03 6.04 6.05 6.06 6.07 6.08 6.09 6.10 6.11 6.12 Krieger M, Scott MP, Matsudaira PT, Lodish HF, Darnell JE, Zipursky L, Kaiser C, Berk A. Molecular cell biology fifth. New York: W.H. Freeman and CO. 2004. ISBN 0-7167-4366-3. 
  7. ^ http://www.vetpathology.org/cgi/reprint/34/1/61.pdf Vet Path01 34:61-73 (1997)
  8. ^ 8.0 8.1 Hermann P, Armant M, Brown E, Rubio M, Ishihara H, Ulrich D, Caspary RG, Lindberg FP, Armitage R, Maliszewski C, Delespesse G, Sarfati M. The vitronectin receptor and its associated CD47 molecule mediates proinflammatory cytokine synthesis in human monocytes by interaction with soluble CD23. J. Cell Biol. 1999.February, 144 (4): 767–75. doi:10.1083/jcb.144.4.767. PMC 2132927. PMID 10037797. 

外部链接[编辑]

維基共享資源中有關Integrins的多媒體資源