Receptor kolagenu - Collagen receptor

Receptory kolagenu to białka błonowe, które wiążą białko macierzy zewnątrzkomórkowej z kolagenem , białkiem występującym w największej ilości u ssaków. Kontrolują głównie proliferację, migrację i adhezję komórek, aktywację kaskady krzepnięcia oraz wpływają na strukturę ECM poprzez regulację MMP (metaloproteinaz macierzy).

Istnieje co najmniej osiem ludzkich receptorów kolagenu.

Glikoproteiny błony płytkowej

Glikoproteiny błony płytkowej , głównie GPIa / IIa , GPVI i prawdopodobnie również GPIV , działają jako receptory zaangażowane w adhezję płytek do kolagenu . Wiodącą rolę w eliminacji uszkodzeń spowodowanych wysokim stresem odgrywa kompleks glikoprotein Ib-IX-V .

Integrins

Integriny działają jako główny receptor komórkowy dla białka macierzy zewnątrzkomórkowej. Te receptory zawierają przezbłonowe podjednostki α i β, które są związane niekowalencyjnie. Wiązanie kolagenu jest zapewniane głównie przez integryny α1β1, α2β1, α10β1 i α11β1.

Integrina α1β1 wiąże się z kolagenem poprzez motyw MIDAS w domenie podjednostki α I. Preferencyjnie wiąże kolageny IV, VI i typu XIII, ale także kolageny włókniste. Zidentyfikowano specyficzne miejsca wiązania w kolagenie I i IV. Receptor ten znajduje się głównie na komórkach mezenchymalnych. Funkcje obejmują: proliferację fibroblastów; regulacja syntezy kolagenu i ekspresji MMP ; odpowiedź na uszkodzenie nerek.

Integryna α2β1 preferencyjnie wiąże kolageny tworzące włókna. Zidentyfikowano specyficzne miejsca wiązania w kolagenie I i III. Integryna α2β1 ulega ekspresji głównie na komórkach nabłonka i płytkach krwi. Funkcje obejmują: adhezję płytek krwi - najbardziej rozpowszechniony receptor kolagenu w płytkach krwi ; rozgałęziona morfogeneza; aktywacja komórek tucznych; adhezja keratynocytów i jest głównym regulatorem migracji komórek.

Integryna α10β1 wiąże preferencyjnie kolageny IV i VI, ale także kolagen II. Jest wyrażany na chondrocytach i mięśniu sercowym. Zaangażowany w morfogenezę i funkcję płytki wzrostowej.

Integryna α11β1 ulega ekspresji w komórkach mezenchymalnych w niektórych częściach zarodka podczas jego rozwoju, a także w mięśniach u dorosłych: korzystnie wiąże się z kolagenem włókienkowym. Receptory integryny zdolne do wiązania kolagenu mogą, zgodnie z wynikami (Garnotel R i wsp. 2000), obejmować integrynę α10β2, która znajduje się na monocytach i wiąże kolagen typu I.

Receptory domeny dyskoidyny

Receptory domeny dyskoidyny tworzą podgrupę receptorowych kinaz tyrozynowych . Aktywacja receptora ma miejsce, gdy kolagen wiąże się z preformowanymi dimerami DDR na błonie komórkowej, kiedy kolagen jest związany, prawdopodobnie zachodzi zmiana konformacyjna, która powoduje rotację kinaz cytozolowych w kierunku siebie i ich autofospohorylację. Dokładny sposób aktywacji receptora nie jest dotychczas znany. W przeciwieństwie do innych receptorów kinazy tyrozynowej, maksymalna aktywacja receptorów następuje 18 godzin po stymulacji kolagenem. Działają jako receptory dla różnych typów kolagenu, rozpoznają wiele kolagenów włóknistych i są również zdolne do wiązania niektórych niewłóknistych kolagenów. Niemniej jednak, natywna konformacja kolagenu jest wymagana do wiązania receptora, zdenaturowany kolagen nie jest związany. DDR są powszechnie wyrażane już podczas rozwoju, a poziom ekspresji jest wysoki również u dorosłych.

DDR1 jest homodimerem. Jej ektodomena składa się z wiążącej kolagen domeny dyskoidyny, po której znajduje się ~ 200 reszt o nieznanej strukturze. Wiąże kolageny tworzące fibryle i przede wszystkim kolagen typu IV, ale także kolagen typu I, VI, VIII. Jest wyrażany głównie w komórkach nabłonka i leukocytach, a tempo ekspresji zmienia się z powodu fazy cyklu komórkowego. Funkcje obejmują: rozwój gruczołu sutkowego; naprawa ran tętniczych; regulacja proliferacji komórek, adhezji komórek i ekspresji MMP; czynność nerek, różnicowanie i funkcja leukocytów.

Struktura DDR2 jak powyżej. Wiąże kolageny tworzące włókienka, kolagen typu I, II, III i X. Zidentyfikowano specyficzne miejsce wiązania w kolagenie II. Jest specyficzny dla komórek mezenchymalnych. Funkcje obejmują: proliferację chondrocytów i wzrost kości; regulacja proliferacji komórek, adhezja komórek i indukcja ekspresji MMP.

Receptory podobne do immunoglobulin

Receptor glikoproteiny VI GPVI należy do rodziny glikoprotein immunoglobulin. Składa się z dwóch pozabłonowych domen immunoglobulin, które są związane z zewnątrzkomórkową glikozylowaną mucyną i razem tworzą łodygę. Inna część receptora składa się z transbłonowej helisy z krótką domeną cytozolową. Łańcuch FcRy z ITAM (motyw aktywacji immunoreceptora oparty na tyrozynie), której wiąże się z domeną przezbłonową. Krótka domena cytozolowa oddziałuje z kalmoduliną i kinazami Src Lyn i Fyn. Te kinazy Src fosforylują tyrozynę w domenie ITAM i aktywują kaskadę sygnalizacyjną. Glikoproteina VI należy do receptorów kolagenowych, które są wyrażane głównie na powierzchni płytek krwi. Wraz z receptorem integryny α2β1 zapewniają aktywację kaskady krzepnięcia w przypadku uszkodzenia naczynia krwionośnego. W przypadku uszkodzenia kolagen śródbłonkowy zostaje odsłonięty i jest wiązany przez receptor GPVI na płytkach krwi. Ta interakcja aktywuje kaskady sygnalizacyjne prowadzące do uwolnienia czynników krzepnięcia. Jako ligandy służą głównie kolageny włókniste typu I i III. Funkcje obejmują: Adhezję i aktywację płytek krwi - najważniejszy pod względem sygnalizacji receptor kolagenu płytkowego.

LAIR1 (receptor IG-podobny związany z leukocytami) działa jako sygnał hamujący dla różnych komórek odpornościowych. Lair-1 składa się z domeny Ig, transbłonowej helisy i krótkiej domeny cytozolowej, która zawiera dwa motywy hamujące (ITIM), które po aktywacji mogą blokować domenę tyrozynową. Ligandem receptora Lair-1 jest transbłonowy kolagen typu XVII, wiąże się on również z kolagenem typu I i III. Wiązanie kolagenu hamuje funkcję Lair-1.

Receptory mannozy

Receptor mannozy zapewnia odbiór ligandów zewnątrzkomórkowych. Do rodziny receptorów mannozowych należą: receptor mannozy, receptor M-fosfolipazy A2 (PLA2R), Dec-205, Endo180 / uPARAP. Dzielą one domenę zewnątrzkomórkową, która zawiera domenę N-końcową bogatą w cysteinę, domenę F2 fibronektyny typu II i kilka domen C-lektyny. Z tej rodziny mannozy kolagen jest specyficznie wiązany przez receptor mannozy, receptor M-fosfolipazy A2 i receptor Endo180. Wiązanie kolagenu lub zdenaturowanego kolagenu (żelatyny) zapewnia domena F2 i częściowo domena C-końcowa (aa 1000-1453), która wiąże potrójną helisę kolagenu typu I. W populacji fibroblastów z niefunkcjonalnym receptorem Endo180 obserwowano niezdolność do internalizacji kolagenu i zmniejszoną zdolność adhezji i związaną z tym zwiększoną migrację w macierzy kolagenowej. Dokładna zasada wiązania kolagenu z receptorem mannozy nie jest dotychczas znana. Receptor endo180 ulega ekspresji na fibroblastach, komórkach śródbłonka i makrofagach.

Bibliografia

Vogel, WF, 2001. Sygnalizacja receptorów kolagenu w zdrowiu i chorobie. European Journal of Dermatology 11, 506-514.

White, DJ, Puranen, S., Johnson, MS, Heino, J., 2004. Podrodzina integryn receptora kolagenu. International Journal of Biochemistry & Cell Biology 36, 1405–1410.