Tema 7: Adhesión y Unión Celular: Conceptos, Proteínas y Tipos de Uniones - Prof. Yañez, Apuntes de Biología Celular

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TEMA 7: ADHESIÓN Y UNIÓN CELULAR

TEMA 7:

ADHESIÓN Y UNIÓN CELULAR

TEMA 7: ADHESIÓN Y UNIÓN CELULAR

CONCEPTOS GENERALES SOBRE ADHESIÓN

CELULAR

En este tema se estudian las relaciones entre la célula y la matriz y de las células entre sí a través de las principales proteínas de adhesión.

Estas adhesiones se producen mediante diferentes proteínas existentes en la membrana o en la matriz.

Las proteínas de la membrana son generalmente proteínas integrales, es decir, poseen un dominio de membrana y otro extracelular.

Las uniones entre proteínas de adhesión se clasifican en dos grupos:

Las uniones homofílicas son aquellas en las que la adhesión se produce entre proteínas iguales, y la heterofílica se produce entre dos proteínas diferentes o una proteína y un elemento externo, como un componente de la matriz.

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Familia de proteínas Ig-CAM:

N-CAM Localizadas en tejidos neurales.

Median uniones homofílicas Ca2+ independientes

Hay 20 formas diferentes a partir de un único gen.

I-CAM Localizados en endotelios.

Median uniones heterofílicas Ca2+ dependientes con integrinas.

INTEGRINAS: Poseen tres dominios: citosólico, extracelular y transmembrana Están formadas por dos subunidades:

1. Subunidad a : lugar de unión con lo cofactores (Son Ca2+^ y Mg2+ dependientes)
2. Subunidad β : Lugar de unión con secuencia RGD (Arg-Gly-Asp) de moléculas presentes en la matriz extracelular

♦Su dominio citosólico se une al citoesqueleto (filamentos de actina) excepto las integrinas que poseen la cadena β4 que pueden unirse a los filamentos intermedios.

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SELECTINAS: Tres dominios (similar a los casos anteriores)

Son glicoproteínas de superficie que reconocen y se unen específicamente a carbohidratos.

Estas proteínas son mediadoras de uniones heterofílicas

Son Ca2+ dependientes

♦Su dominio citosólico se une con filamentos de actina a través de proteínas de anclaje.

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Unión oclusiva (unión íntima, unión hermética, septada, zonula occludens,

o unión estrecha)

Es una unión célula-célula.

Tienen como función unir fuertemente a las células para evitar el paso de sustancias entre ellas.

Aparecen en células epiteliales, definiendo los dominios apical y basolateral de las células, de modo que exista un control entre diferentes compartimentos extracelulares, como el intestino y el medio interno, o el interior de un vaso y el medio que lo rodea.

Las proteínas de las uniones estrechas forman redes de hebras proteicas que continúan en el interior de la célula.

Estos filamentos están formados de proteínas como la ocludina, la claudina y moléculas JAM ( junctional adhesión molecules ).

Estas tres proteínas se unen a otras similares adyacentes o bien a proteínas de la zonula occludens , una familia de proteínas que asocian el complejo proteico de la unión con los filamentos de actina, manteniendo la localización de las proteínas de la unión.

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Unión de anclaje (uniones adherentes, macula adherens, bandas de

adhesión, zonula adherens)

Son las uniones estructurales célula-matriz o bien célula-célula.

Anclaje célula-matriz

Suelen realizarse mediante hemidesmosomas , unidos en su dominio citoplasmático con filamentos intermedios de la lámina basal; o mediante contacto focal , unidos a filamentos de actina.

En ambos casos, la proteína de unión es la integrina.

INTEGRINAS: Poseen tres dominios: citosólico, extracelular y transmembrana Están formadas por dos subunidades:

1. Subunidad a : lugar de unión con lo cofactores (Son Ca2+^ y Mg2+^ dependientes) 2. Subunidad β : Lugar de unión con secuencia RGD (Arg-Gly- Asp) de moléculas presentes en la matriz extracelular

♦Su dominio citosólico se une al citoesqueleto (filamentos de actina) excepto las integrinas que poseen la cadena β4 que pueden unirse a los filamentos intermedios en los hemidesmosomas.

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Unión comunicante (uniones nexus, uniones en hendidura, gap junction,

plasmodesmos, unión de abertura)

Su función es conectar dos células para permitir un transporte de materiales citoplasmáticos simplificado.

Uniones tipo gap

Los conductos de las uniones gap están formados por conexonas , formadas por 6 conexinas.

Tienen una apertura de 1.5 nm de diámetro.

Las conexonas tienen la capacidad de abrirse y cerrarse en función de diferentes parámetros.

Por estos complejos pueden penetrar sustancias de menos de 1000 uma y de 1.5 nm de diámetro (principalmente iones, citosol y pequeñas biomoléculas)

La regulación de la apertura de estas proteínas depende de parámetros como el pH o la presencia de iones.

Si el pH baja, o la concentración de ion calcio es baja también, la conformación de esas proteínas cambia, cerrando el paso.

Estas uniones aparecen en células musculares, epiteliales etc.

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Plasmodesmos o plasmodesmas.

Son un tipo de unión comunicante propio de las células vegetales.

Funcionan de manera análoga a las uniones gap, ya que comunican el citoplasma de las células adyacentes, intercomunicando un gran número de células.

En los plasmodesmos, la membrana celular de las células contiguas es continua, formando canales citoplasmáticos.

Se forman durante la separación incompleta de dos células después de la citocinesis.

Desempeñan un papel clave en el desarrollo vegetal mediante el control del tráfico de moléculas.

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Se podría conseguir disminuyendo la presencia de los cofactores necesarios para la adhesión, pero principalmente se consigue o por medio de enzimas proteolíticas que produjeran la hidrólisis de las uniones celulares.