Kleti membrana je zunajcelični struktura, ki linij tkiva skoraj vseh večceličnih organizmov. Sestavljajo ga predvsem kolagenski in nekolageni glikoproteini.
Ta struktura je odgovorna za ločevanje epitelija enega stromalnega tkiva od drugega. Na splošno ga najdemo v bazolateralnem območju epitelijskega tkiva, v endoteliju, v obrobnem predelu aksonov, v maščobnih celicah in tudi v mišičnih celicah.
Slika, ki ponazarja kletno membrano na prekrivanju ust
(Vir: Wiki-moll prek Wikimedia
Commons)
Kletna membrana je sestavljena iz velikih netopnih molekul, ki se združijo in tvorijo pločevinsko ultrastrukturo s postopkom, znanim kot "samo sestavljanje". Ta proces poganja sidranje različnih receptorjev na površini celice.
Večina telesnih celic je sposobna proizvesti potreben material za strukturiranje kletne membrane, odvisno od tkiva, ki jim pripada.
Bolezni, kot sta Alport sindrom in Knobloch sindrom, so povezane z mutacijami v genih, ki kodirajo kolagenske verige kletne membrane, zato je študij njihove strukture in lastnosti z leti postal priljubljen.
Z elektronsko mikroskopijo ni mogoče razumeti zapletenosti kletne membrane, ker ta tehnika ne omogoča razlikovanja med različnimi kletnimi membranami. Za njegovo študijo pa so potrebne natančnejše tehnike karakterizacije, kot je na primer skeniranje mikroskopije.
značilnosti
Kletna membrana je gosta, amorfna struktura, podobna listi. Debelina je od 50 do 100 nm, kar je določeno s prenosno elektronsko mikroskopijo. Študija njegove strukture določa, da ima značilnosti, podobne celični matrici, vendar se razlikuje po svoji gostoti in celičnih asociacijah.
Glede na organ in tkivo opazimo razlike v sestavi in zgradbi kletne membrane, zato se domneva, da je v vsakem tkivu določeno posebno okolje.
Specifičnost vsake kletne membrane je lahko posledica molekulske sestave, za biokemične in molekularne variacije pa se verjame, da vsakemu zadevnemu tkivu dajejo edinstveno identiteto.
Epitelijske, endotelne in številne mezenhimske celice proizvajajo kletne membrane. Velik del plastičnosti teh celic daje ta struktura. Poleg tega se zdi, da podpirajo celice, ki sodelujejo pri oblogah organov.
Struktura
Ena najzanimivejših značilnosti kletne membrane je njegova sposobnost samosestavitve iz sestavnih delov, ki vzpostavljajo strukturo, podobno pločevinam.
Različne vrste kolagena, lamininski proteini, proteoglikani, proteini, ki vežejo kalcij in druge strukturne beljakovine, so najpogostejše sestavine kletnih membran. Perlecan in nidogen / entaktin sta druga sestavna proteina kletne membrane.
Med glavnimi arhitekturnimi značilnostmi kletnih membran je tudi prisotnost dveh neodvisnih mrež, enega, ki ga tvorita kolagen, drugega pa nekatere izoforme laminina.
Kolagenska mreža je močno povezana in je komponenta, ki ohranja mehansko stabilnost kletne membrane. Kolagen v teh membranah je za njih edinstven in je znan kot kolagen tipa IV.
Lamininske mreže niso kovalentno vezane in v nekaterih membranah postanejo bolj dinamične od omrežja kolagena IV.
Obe mreži sta povezani s proteini nidogen / entaktin, ki sta zelo prožni in omogočata, da poleg obeh mrež vežejo tudi druge komponente, kot so sidra receptorskih proteinov na celični površini.
Montaža
Samosestavljanje se spodbudi s spajanjem kolagena tipa IV in laminina. Ti proteini vsebujejo v svojem zaporedju informacije, potrebne za primarno vezavo, kar jim omogoča, da sprožijo medmolekulsko samonastavitev in tvorijo bazalno strukturo v obliki listov.
Celični površinski proteini, kot so integrini (zlasti β1 integrini) in distroglikani, olajšajo začetno odlaganje lamininskih polimerov s specifičnimi interakcijami na mestu.
Kolageni polimeri tipa IV se povezujejo s polimeri laminina na celični površini preko mostu nidogen / entaktin. Ta oder nato zagotavlja specifična mesta za interakcijo, s katerimi lahko drugi sestavni deli kletne membrane medsebojno delujejo in ustvarijo popolnoma funkcionalno membrano.
V kletni membrani so bile ugotovljene različne vrste stika nidogen / entaktin in vsi spodbujajo nastanek mrež v strukturi.
Proteini nidogen / enktaktin skupaj z dvema mrežama kolagenom IV in lamininom stabilizirajo mreže in dajejo strukturi strukturo.
Lastnosti
Kletna membrana je vedno v stiku s celicami, njene glavne funkcije pa so povezane z zagotavljanjem strukturne opore, delitvijo tkiv na predelke in urejanjem vedenja celic.
Nenehne kletne membrane delujejo kot selektivni molekularni filtri med tkivnimi predelki, torej ohranjajo strog nadzor nad tranzitom in gibanjem celic in bioaktivnih molekul v obe smeri.
Kljub dejstvu, da kletne membrane delujejo kot selektivna vrata, da preprečijo prosto gibanje celic, se zdi, da obstajajo posebni mehanizmi, ki vnetnim celicam in metastatskim tumorskim celicam omogočajo, da prestopijo in razgradijo oviro, ki jo predstavlja kletna membrana.
V zadnjih letih je bilo narejenih veliko raziskav o vlogi kletnih membran kot regulatorjev pri rasti in diferenciaciji celic, saj imajo kletne membrane receptorje, ki se lahko vežejo na citokine in rastne dejavnike.
Ti isti receptorji na kletni membrani lahko služijo kot rezervoar za njihovo nadzorovano sproščanje med postopki remodeliranja ali fizioloških popravil.
Kletne membrane so pomembne strukturne in funkcionalne sestavine vseh krvnih žil in kapilar in igrajo ključno vlogo pri določanju napredovanja raka, zlasti glede metastaz ali migracije celic.
Ena od funkcij, ki jo ta struktura izpolnjuje, je povezana s pretvorbo signala.
Skeletne mišice so na primer obkrožene s kletno membrano in imajo značilne majhne obliže na nevromuskularnih mestih pritrditve; Ti obliži so odgovorni za pošiljanje signalov iz živčnega sistema.
Reference
- Breitkreutz, D., Mirancea, N., & Nischt, R. (2009). Kletne membrane na koži: edinstvene matrične strukture z raznolikimi funkcijami? Histokemija in celična biologija, 132 (1), 1-10.
- LeBleu, VS, MacDonald, B., & Kalluri, R. (2007). Struktura in delovanje kletnih membran. Eksperimentalna biologija in medicina, 232 (9), 1121-1129.
- Martin, GR, & Timpl, R. (1987). Laminin in druge komponente kletne membrane. Letni pregled celične biologije, 3 (1), 57–85
- Raghu, K. (2003). Kletne membrane: zgradba, sestavljanje in vloga pri angiogenezi tumorja. Nat Med, 3, 442–433.
- Timpl, R. (1996). Makromolekularna organizacija kletnih membran. Trenutno mnenje o celični biologiji, 8 (5), 618-624.
- Yurchenco, PD, & Schittny, JC (1990). Molekularna arhitektura kletnih membran. Časopis FASEB, 4 (6), 1577–1590.