Щелевые контакты
Щелевое соединение, щелевой контакт (англ. gap junction) — тип соединения клеток в организме с помощью белковых каналов (коннексонов). Через щелевые контакты могут непосредственно передаваться от клетки к клетке электрические сигналы (потенциалы действия), а также малые молекулы (с молекулярной массой примерно до 1.000 Д). Этим щелевые контакты отличаются от плазмодесм, через которые могут транспортироваться макромолекулы и даже органоиды.
Структурную основу щелевого соединения составляют коннексоны — каналы, образуемые шестью белками-коннексинами. В нервной системе щелевое соединение между нейронами встречается в так называемых электрических синапсах. Отдельные коннексоны обычно сосредоточены на ограниченных по площади участках мембран — нексусах, или бляшках (англ. plaque) диаметром 0,5-1 мкм. В области нексуса мембраны соседних клеток сближены, расстояние между ними составляет 2-4 нм.
Содержание
Белки щелевых контактов
У позвоночных основу щелевых контактов составляют коннексины — первое из описанных семейств белков щелевых контактов. В геноме человека идентифицирован 21 ген щелевых контактов, в геноме мыши — 20 генов.
У беспозвоночных имеется другое семейство белков щелевых контактов, сходных с коннексинами по структуре и функциям, но негомологичных им (имеющих несходную первичную структуру) — иннексины. В геноме Caenorhabditis elegans найдено 25 генов иннексинов, в геноме Drosophila melanogaster — 8.
Позднее выяснилось, что у позвоночных, кроме коннексинов, имеются также белки, гомологичные иннексинам. Эти белки, открытые группой российских ученых[1], получили название паннексины. В геноме человека и мыши к настоящему времени идентифицированы 3 гена паннексинов[2].
У иглокожих и некоторых других групп животных есть щелевые контакты, но нет генов ни одного из вышеназванных семейств. Это означает, что существуют ещё не открытые семейства белков щелевых контактов[3].
Местонахождения в организме и функции щелевых контактов
Основная функция щелевых контактов — электрическое соединение двух клеток, а также перенос небольших молекул между ними. В различных тканях оно существует с разными задачами. В нервной системе щелевые контакты — один из способов передачи возбуждения между нейронами, электрический синапс. В сердце щелевые контакты соединяют кардиомиоциты для обеспечения синхронности сокращения всех клеток одного отдела. Щелевые контакты встречаются практически во всех тканях. Одним из исключений является поперечно-полосатая мускулатура, где клеткам не требуется электрическая связь, поскольку они там слиты в симпласт (однако щелевые контакты встречаются в сосудах, питающих мышцы). Также щелевые контакты не обнаруживаются у эритроцитов и зрелых сперматозоидов[4]. Щелевые контакты даже соединяют клетки фолликула с ооцитом (формально, клетки разных организмов), а разрушение этой связи является одним из сигналов для ооцита при овуляции[5]. Очень значительную роль в функционировании организма играют так называемые полуканалы — "половинки" щелевых контактов, открытые в межклеточное пространство. Например, они участвуют в создании кальциевой волны в эндотелии, выпуская АТФ наружу из клетки, что способствует поддержанию кровяного давления в сосуде[6].
Изменения щелевых контактов — одна из причин эффекта "свидетеля" при облучении. Щелевые контакты играют роль при многих патологиях. В частности, указывается на их значение при онкологических заболеваний. При участии российских ученых было выяснено, что коммуникация клеток посредством щелевых контактов является частью патогенеза лейкозов, увеличивая выживаемость опухолевых клеток[7].
Напишите отзыв о статье "Щелевые контакты"
Примечания
- ↑ Panchin Y., Kelmanson I., Matz M., Lukyanov K., Usman N., Lukyanov S. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10898987 A ubiquitous family of putative gap junction molecules.] (англ.) // Current biology : CB. — 2000. — Vol. 10, no. 13. — P. 473—474. — PMID 10898987.
- ↑ Baranova A., Ivanov D., Petrash N., Pestova A., Skoblov M., Kelmanson I., Shagin D., Nazarenko S., Geraymovych E., Litvin O., Tiunova A., Born T. L., Usman N., Staroverov D., Lukyanov S., Panchin Y. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15028292 The mammalian pannexin family is homologous to the invertebrate innexin gap junction proteins.] (англ.) // Genomics. — 2004. — Vol. 83, no. 4. — P. 706—716. — DOI:10.1016/j.ygeno.2003.09.025. — PMID 15028292.
- ↑ [www.nkj.ru/news/14240/ Клетки в сетке или о важности контактов | Журнал «Наука и жизнь»]
- ↑ Rackauskas M., Neverauskas V., Skeberdis V. A. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20234156 Diversity and properties of connexin gap junction channels.] (англ.) // Medicina (Kaunas, Lithuania). — 2010. — Vol. 46, no. 1. — P. 1—12. — PMID 20234156.
- ↑ Conti M. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20394915 Signaling networks in somatic cells and oocytes activated during ovulation.] (англ.) // Annales d'endocrinologie. — 2010. — Vol. 71, no. 3. — P. 189—190. — DOI:10.1016/j.ando.2010.02.010. — PMID 20394915.
- ↑ Dahl G., Locovei S. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16801216 Pannexin: to gap or not to gap, is that a question?] (англ.) // IUBMB life. — 2006. — Vol. 58, no. 7. — P. 409—419. — DOI:10.1080/15216540600794526. — PMID 16801216.
- ↑ Sinyuk M., Alvarado A. G., Nesmiyanov P., Shaw J., Mulkearns-Hubert E. E., Eurich J. T., Hale J. S., Bogdanova A., Hitomi M., Maciejewski J., Huang A. Y., Saunthararajah Y., Lathia J. D. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26375552 Cx25 contributes to leukemia cell communication and chemosensitivity.] (англ.) // Oncotarget. — 2015. — Vol. 6, no. 31. — P. 31508—31521. — DOI:10.18632/oncotarget.5226. — PMID 26375552.
Ссылки
- [www.cellbiol.ru/book/kletka/kletochnye_kontakty#gap Щелевые контакты] — cellbiol.ru
| ||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Щелевые контакты
Человек сознательно живет для себя, но служит бессознательным орудием для достижения исторических, общечеловеческих целей. Совершенный поступок невозвратим, и действие его, совпадая во времени с миллионами действий других людей, получает историческое значение. Чем выше стоит человек на общественной лестнице, чем с большими людьми он связан, тем больше власти он имеет на других людей, тем очевиднее предопределенность и неизбежность каждого его поступка.«Сердце царево в руце божьей».
Царь – есть раб истории.
История, то есть бессознательная, общая, роевая жизнь человечества, всякой минутой жизни царей пользуется для себя как орудием для своих целей.
Наполеон, несмотря на то, что ему более чем когда нибудь, теперь, в 1812 году, казалось, что от него зависело verser или не verser le sang de ses peuples [проливать или не проливать кровь своих народов] (как в последнем письме писал ему Александр), никогда более как теперь не подлежал тем неизбежным законам, которые заставляли его (действуя в отношении себя, как ему казалось, по своему произволу) делать для общего дела, для истории то, что должно было совершиться.
Люди Запада двигались на Восток для того, чтобы убивать друг друга. И по закону совпадения причин подделались сами собою и совпали с этим событием тысячи мелких причин для этого движения и для войны: укоры за несоблюдение континентальной системы, и герцог Ольденбургский, и движение войск в Пруссию, предпринятое (как казалось Наполеону) для того только, чтобы достигнуть вооруженного мира, и любовь и привычка французского императора к войне, совпавшая с расположением его народа, увлечение грандиозностью приготовлений, и расходы по приготовлению, и потребность приобретения таких выгод, которые бы окупили эти расходы, и одурманившие почести в Дрездене, и дипломатические переговоры, которые, по взгляду современников, были ведены с искренним желанием достижения мира и которые только уязвляли самолюбие той и другой стороны, и миллионы миллионов других причин, подделавшихся под имеющее совершиться событие, совпавших с ним.
Когда созрело яблоко и падает, – отчего оно падает? Оттого ли, что тяготеет к земле, оттого ли, что засыхает стержень, оттого ли, что сушится солнцем, что тяжелеет, что ветер трясет его, оттого ли, что стоящему внизу мальчику хочется съесть его?
Ничто не причина. Все это только совпадение тех условий, при которых совершается всякое жизненное, органическое, стихийное событие. И тот ботаник, который найдет, что яблоко падает оттого, что клетчатка разлагается и тому подобное, будет так же прав, и так же не прав, как и тот ребенок, стоящий внизу, который скажет, что яблоко упало оттого, что ему хотелось съесть его и что он молился об этом. Так же прав и не прав будет тот, кто скажет, что Наполеон пошел в Москву потому, что он захотел этого, и оттого погиб, что Александр захотел его погибели: как прав и не прав будет тот, кто скажет, что завалившаяся в миллион пудов подкопанная гора упала оттого, что последний работник ударил под нее последний раз киркою. В исторических событиях так называемые великие люди суть ярлыки, дающие наименований событию, которые, так же как ярлыки, менее всего имеют связи с самым событием.
Каждое действие их, кажущееся им произвольным для самих себя, в историческом смысле непроизвольно, а находится в связи со всем ходом истории и определено предвечно.
29 го мая Наполеон выехал из Дрездена, где он пробыл три недели, окруженный двором, составленным из принцев, герцогов, королей и даже одного императора. Наполеон перед отъездом обласкал принцев, королей и императора, которые того заслуживали, побранил королей и принцев, которыми он был не вполне доволен, одарил своими собственными, то есть взятыми у других королей, жемчугами и бриллиантами императрицу австрийскую и, нежно обняв императрицу Марию Луизу, как говорит его историк, оставил ее огорченною разлукой, которую она – эта Мария Луиза, считавшаяся его супругой, несмотря на то, что в Париже оставалась другая супруга, – казалось, не в силах была перенести. Несмотря на то, что дипломаты еще твердо верили в возможность мира и усердно работали с этой целью, несмотря на то, что император Наполеон сам писал письмо императору Александру, называя его Monsieur mon frere [Государь брат мой] и искренно уверяя, что он не желает войны и что всегда будет любить и уважать его, – он ехал к армии и отдавал на каждой станции новые приказания, имевшие целью торопить движение армии от запада к востоку. Он ехал в дорожной карете, запряженной шестериком, окруженный пажами, адъютантами и конвоем, по тракту на Позен, Торн, Данциг и Кенигсберг. В каждом из этих городов тысячи людей с трепетом и восторгом встречали его.
