Invadopodiya - Invadopodia

Hujayra invadopodiumining mikroskopli surati. Iltifot M.C. Farach-Karson.

Invadopodiya bor aktin -ning boy o'simtalari plazma membranasi degradatsiyasi bilan bog'liq bo'lgan hujayradan tashqari matritsa saraton invazivligi va metastazida.[1][2] Ga juda o'xshash podosomalar, invadopodiya invaziv saraton hujayralarida uchraydi va hujayradan tashqari matritsa orqali kirib borish qobiliyati uchun, ayniqsa saraton hujayrasida ekstravasatsiya.[3]Invadopodiya odatda ular yaratgan teshiklar orqali ingl ECM (fibronektin, kollagen va boshqalar.) - bilan qoplangan plitalar immunohistokimyo kortaktin, aktin, Tks5 kabi lokalizatsiya qiluvchi invadopodiya uchun[1][2][4] Invadopodia shuningdek, saraton hujayralari invazivligini aniqlash uchun marker sifatida ishlatilishi mumkin in vitro yordamida gialuron kislotasi gidrogel tahlil qilish.[5]

Tarix va tortishuvlar

1980-yillarning boshlarida tadqiqotchilar hujayralar ventral membranasidan chiqadigan protrusionlarni hujayralar tomonidan o'zgartirilganligini payqashdi Rous Sarcoma virusi va ular hujayraning to saytlarida bo'lganliginihujayradan tashqari matritsa (ECM) yopishish.[1] Ular ushbu tuzilmalarni podosomalar yoki uyali oyoqlar deb atashgan, ammo keyinchalik ushbu joylarda ECM degradatsiyasi sodir bo'lganligi va bu o'simtalarning invazivligini ta'kidlash uchun invadopodiya nomi paydo bo'lganligi ma'lum bo'ldi.[1] O'shandan beri tadqiqotchilar ko'pincha bu ikki nomni bir-birining o'rnida ishlatib kelmoqdalar, ammo odatda podosomalar normal biologik jarayonlarda ishtirok etadigan tuzilmalar (immun hujayralari to'qima to'siqlarini kesib o'tishi yoki suyaklarni qayta tuzishda bo'lgani kabi)[6]) va invadopodiya - bu invaziv saraton hujayralarining tuzilishi.[1] Biroq, ushbu nomenklatura atrofida ziddiyatlar mavjud bo'lib, ba'zi olimlar ikkalasi bir-biridan ajralib turadigan tuzilmalar deb qaraladigan darajada farq qiladi, boshqalari esa invadopodiya shunchaki tartibga solinmagan podosomalar, saraton hujayralari esa shunchaki yangi mexanizmlarni "ixtiro qilmaydilar", deb ta'kidlaydilar. Ushbu chalkashlik va ikkala tuzilish o'rtasidagi yuqori o'xshashlik tufayli ko'pchilik invadosomalarning umumiy atamasi ostida ikkalasini guruhlashni boshladilar.[3]

Tuzilishi va shakllanishi

Invadopodiyada aktin yadrosi mavjud bo'lib, u aktin bilan bog'langan oqsillar, adezyon molekulalari bilan boyitilgan halqa tuzilishi bilan o'ralgan. integrallar va iskala oqsillari.[1][2][3][7] Invadopodiya odatda podosomalarga qaraganda uzunroq, kengligi 0,5- 2,0 um va uzunligi 2 umdan katta va ular podosomalarga qaraganda ancha uzoqroq turadi.[1] Invadopodiya shuningdek ECMga chuqur kirib boradi, podosomalar odatda yuqoriga qarab sitoplazma ichiga tarqaladi va ECM degradatsiyasini keltirib chiqarmaydi.[3]

Invadopodiya shakllanishi - bu bir nechta signalizatsiya yo'llarini o'z ichiga olgan murakkab jarayon bo'lib, uni uch bosqichga ega deb ta'riflash mumkin: boshlash, barqarorlashtirish va pishib etish.[7][8] Invadopodiyaning boshlanishi plazma membranasida kurtaklarning hosil bo'lishini o'z ichiga oladi va shunga o'xshash o'sish omillari bilan boshlanadi epidermal o'sish omili (EGF), o'sish omilining beta-versiyasini o'zgartirish (TGFB) yoki trombotsitlardan kelib chiqqan o'sish omili (PDGF) orqali ishlaydi fosfoyinozit 3-kinaz (PI3K) faollashtirish uchun Src oilaviy kinazlar.[1] Ushbu kinazalar invadopodiya hosil bo'lishida muhim rol o'ynaydi va faollashganda Tvs5, sinaptjanin-2 va Abl oilaviy kinaz Arg4, shu jumladan invadopodiya hosil bo'lishida ishtirok etgan ko'plab oqsillarni fosforillat. Ushbu oqsillarning fosforillanishi ishga qabul qilinishiga olib keladi Nöral Wiskott-Aldrich sindromi oqsili (N-Wasp) aktin polimerizatsiyasini faollashtirish uchun Arp2 / 3 ni talab qiladigan invadopodiyaga va shu bilan invadopodiya cho'zilishini.[9]Invadopodiya shakllanishidagi muhim qadam bu invadopodiyaning barqarorlashuvidir, bu Tks5 (iskala oqsili) ning PX domenini fosfolipid, PI (3,4) P bilan o'zaro ta'sirini o'z ichiga oladi.2 invadopodiya yadrosini plazma membranasiga mahkamlash uchun.[7] Invadopodiyaning pishib yetilishi uchun doimiy aktin polimerizatsiyasi kerak va bu bosqichda kofilin, fassin, Arg kinaz va mDia2 kabi aktin polimerizatsiyasining bir qancha regulyatorlari ishtirok etadi.[9] Matritsali metalloproteazlar (MMP), xususan MMP2, 9 va 14 hujayradan tashqari matritsaga chiqarish uchun invadopodiumga jalb qilinganida invadopodiya etuk hisoblanadi.[9]

Saraton metastazidagi roli

Metastaz saraton kasalligida o'limning asosiy sababidir; u saraton hujayralarining atrofdagi hujayradan tashqari matritsani emirishi va boshqa to'qimalarni bosib olish qobiliyatiga tayanadi. Ushbu jarayon mexanizmlari hanuzgacha to'liq tushunilmagan va invadopodiyaning invaziv xususiyatlari tufayli ular shu nuqtai nazardan o'rganilgan. Darhaqiqat, invadopodiya ko'plab saraton va saraton hujayralarida uchraydi. Saraton hujayralarining invazivligini oshirish invadopodiya bilan o'zaro bog'liq bo'lib, saraton hujayralari ularni qon tomirlari endoteliyasida proektsiyalashganligi kuzatilgan ekstravasatsiya, metastazdagi muhim qadam.[10] Invadopodiya, shuningdek, ko'krak bezi saratoniga chalingan bemorlarda kambag'al prognoz bilan o'zaro bog'liqligi isbotlangan.[11]

Tks5, invadopodiya uchun xos bo'lgan protein, saraton invazivligi bilan bog'liq. Prostata bezi saratonida tks5 darajasining oshishi aniqlandi va Tks5 ning haddan tashqari ekspressioni invadopodiya hosil bo'lishiga va hujayradan tashqari matritsaning Srcga bog'liq ravishda degradatsiyasini keltirib chiqarishi uchun etarli edi.[12] Tks5 ekspressionining ko'payishi bemorning yomon prognozi bilan o'zaro bog'liqligini ko'rsatdi gliomalar.[13] O'pka adenokarsinomasining sichqoncha modelida invaziv o'smalarda tks5 uzun izoformasi ko'payganligi, metastatik bo'lmagan o'smalarda qisqa izoform bo'lganligi ko'rsatilgan. Shuningdek, tks5 uzun izoformasining haddan tashqari ekspressioni metastatik bo'lmagan o'smalarning invaziv bo'lishiga olib kelishi uchun etarli ekanligi ko'rsatildi.[14]

Terapevtik ahamiyati

Saraton hujayralaridagi invadopodiyaning invaziv tabiati tufayli tadqiqotlar metastazni inhibe qilish uchun potentsial terapevtik maqsad sifatida invadopodiyani maqsadli yo'naltirishga qaratilgan. Src kinazni nishonga olish orqali invadopodiya hosil bo'lishining oldini olish Sarakatanib tovuq modeli tizimida invadopodiya kamayganligi va saraton ekstravazatsiyasining pasayganligi ko'rsatildi. Sichqonlarda to'g'ridan-to'g'ri invadopodiya hosil bo'lishini inhibe qilish, tks4 yoki tks5 ga qarshi RNAi orqali saraton ekstravazatsiyasini sezilarli darajada kamaytiradi.[10] Preparatni faollashtiruvchi va invadopodiya inhibitörleri uchun skrining tekshiruvi Cdc5 invadopodiya shakllanishini inhibe qilish uchun maqsad bo'lishi mumkinligini va paradoksal ravishda paklitaksel, odatda saraton kasalligini davolash uchun ishlatiladigan dori invadopodiya shakllanishiga olib keladi.[15] Ushbu natijalar terapevtik maqsad sifatida invadopodiya potentsialini namoyish etadi va ushbu sohadagi tadqiqotlar davom etmoqda.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f g h Murphy DA, Courtneidge SA (iyun 2011). "Podosomalar va invadopodiyalarning" kirish "va" chiqishlari ": xususiyatlari, shakllanishi va funktsiyasi". Molekulyar hujayra biologiyasining tabiat sharhlari. 12 (7): 413–26. doi:10.1038 / nrm3141. PMC  3423958. PMID  21697900.
  2. ^ a b v Eddy RJ, Weidmann MD, Sharma VP, Condeelis JS (avgust 2017). "Shish hujayrasi invadopodiyasi: metastazni orkestrlaydigan invaziv o'simtalar". Hujayra biologiyasining tendentsiyalari. 27 (8): 595–607. doi:10.1016 / j.tcb.2017.03.003. PMC  5524604. PMID  28412099.
  3. ^ a b v d Seano G, Primo L (2015). "Podosomalar va invadopodiya: qon tomirlari bazal membranasini buzish vositalari". Hujayra aylanishi. 14 (9): 1370–4. doi:10.1080/15384101.2015.1026523. PMC  4614630. PMID  25789660.
  4. ^ Stylli SS, Stacey TT, Verhagen AM, Xu SS, Pass I, Courtneidge SA, Lock P (avgust 2009). "Nck adapter oqsillari Tks5ni invadopodiya aktini regulyatsiyasi va ECM degradatsiyasi bilan bog'laydi". Hujayra fanlari jurnali. 122 (Pt 15): 2727-40. doi:10.1242 / jcs.046680. PMC  2909319. PMID  19596797.
  5. ^ Gurski LA, Xu X, Labrada LN, Nguyen NT, Xiao L, van Golen KL va boshq. (2009). "Gialuronan (HA) o'zaro ta'sir qiluvchi oqsillar RHAMM va gialuronidaza prostata saratoni hujayralarining xatti-harakatiga va 3D HA asosidagi gidrogellarda invadopodiya hosil bo'lishiga ta'sir qiladi". PLOS ONE. 7 (11): e50075. doi:10.1371 / journal.pone.0050075. PMC  3500332. PMID  23166824.
  6. ^ Weaver AM (2008 yil may). "Invadopodia". Hozirgi biologiya. 18 (9): R362-4. doi:10.1016 / j.cub.2008.02.028. PMID  18460310.
  7. ^ a b v Sharma VP, Eddi R, Entenberg D, Kay M, Gertler FB, Condeelis J (2013 yil noyabr). "Tks5 va SHIP2 ko'krak saratoni hujayralarida initsidatsiyani emas, balki invadopodium pishib etishini tartibga soladi". Hozirgi biologiya. 23 (21): 2079–89. doi:10.1016 / j.cub.2013.08.044. PMC  3882144. PMID  24206842.
  8. ^ Oser M, Yamaguchi H, Mader CC, Bravo-Cordero JJ, Arias M, Chen X va boshq. (Avgust 2009). "Kortaktin kofilin va N-WASp faoliyatini tartibga soladi, invadopodiumni yig'ish va pishib etish bosqichlarini nazorat qiladi". Hujayra biologiyasi jurnali. 186 (4): 571–87. doi:10.1083 / jcb.200812176. PMC  2733743. PMID  19704022.
  9. ^ a b v Jeykob A, Prekeris R (fevral, 2015). "Saraton metastazida invadopodiyaga qaratilgan MMPni tartibga solish". Hujayra va rivojlanish biologiyasidagi chegaralar. 3: 4. doi:10.3389 / fcell.2015.00004. PMC  4313772. PMID  25699257.
  10. ^ a b Leong HS, Robertson AE, Stoletov K, Leith SJ, Chin CA, Chien AE va boshq. (2014 yil sentyabr). "Invadopodiya saraton hujayralarini ekstravazatsiyasi uchun zarur va metastaz uchun terapevtik maqsaddir". Hujayra hisobotlari. 8 (5): 1558–70. doi:10.1016 / j.celrep.2014.07.050. PMID  25176655.
  11. ^ Blouw B, Patel M, Iizuka S, Abdulla C, You WK, Huang X va boshq. (2015). "Inkro va in vivo jonli ravishda insonning ko'krak bezi saraton hujayralarining o'sishi uchun invadopodiya iskala oqsili Tks5 zarur". PLOS ONE. 10 (3): e0121003. doi:10.1371 / journal.pone.0121003. PMC  4380437. PMID  25826475.
  12. ^ Burger KL, Learman BS, Boucherle AK, Sirintrapun SJ, Isom S, Diaz B va boshq. (2014 yil fevral). "Srcga bog'liq Tks5 fosforillanishi prostata saratoni hujayralarida invadopodiya bilan bog'liq invaziyani tartibga soladi". Prostata. 74 (2): 134–48. doi:10.1002 / pros.22735. PMC  4083496. PMID  24174371.
  13. ^ Stylli SS, I ST, Kaye AH, Lock P (2012 yil mart). "Tks5 ekspressionining gliomalardagi prognostik ahamiyati". Klinik nevrologiya jurnali. 19 (3): 436–42. doi:10.1016 / j.jocn.2011.11.013. PMID  22249020.
  14. ^ Li CM, Chen G, Dayton TL, Kim-Kiselak C, Hoersch S, Whittaker CA va boshq. (2013 yil iyul). "Diferensial Tks5 izoform ekspressioni o'pka adenokarsinomasining metastatik invaziyasiga yordam beradi" (PDF). Genlar va rivojlanish. 27 (14): 1557–67. doi:10.1101 / gad.222745.113. PMC  3731545. PMID  23873940.
  15. ^ Courtneidge SA (2012 yil fevral). "Hujayralar migratsiyasi va odam kasalliklarida ishg'ol qilish: Tks adapter oqsillari". Biokimyoviy jamiyat bilan operatsiyalar. 40 (1): 129–32. doi:10.1042 / BST20110685. PMC  3425387. PMID  22260678.