Intégrine

Définition

Une intégrine est une protéine qui fonctionne mécaniquement, en attachant le cytosquelette cellulaire à la matrice extracellulaire, et biochimiquement, en détectant si une adhérence s'est produite. La famille des intégrines de protéines se compose de sous-types alpha et bêta, qui forment des hétérodimères transmembranaires.

Les interactions de l'intégrine avec ses sous-unités :

Les intégrines interviennent dans l'adhésion cellulaire et jouent divers rôles dans plusieurs processus biologiques, notamment la migration cellulaire, la différenciation cellulaire, l'apoptose et les métastases.

Explications

Les intégrines fonctionnent comme des récepteurs d'adhésion pour les ligands extracellulaires et transduisent des signaux biochimiques dans la cellule, par le biais de protéines effectrices en aval. Remarquablement, elles fonctionnent de manière bidirectionnelle, ce qui signifie qu'elles peuvent transmettre des informations à la fois de l'extérieur vers l'intérieur et de l'intérieur vers l'extérieur.

Chaque hétérodimère d'intégrine se compose d'une sous-unité alpha (α) et bêta (β) associées par des interactions non covalentes formant une tête de liaison de ligand extracellulaire, deux "jambes" multi-domaines, deux hélices transmembranaires à un seul pas et deux courtes queues cytoplasmiques. Les groupes α et β ne présentent aucune homologie l'un avec l'autre, cependant, des régions conservées sont trouvées parmi les sous-types des deux groupes.

La jambe de la sous-unité α est constituée d'une cuisse et de 2 domaines de mollet qui supportent la tête de liaison du ligand formée par un domaine d'hélice β avec 7 répétitions formant les pales (représentées sous forme de cylindre sur la figure ci-dessous). Certains des domaines de pale d'hélice contiennent des domaines EF-hand liant le calcium sur le côté inférieur; ceux-ci affectent de manière allostérique la liaison au ligand. Un domaine αI (interactif) supplémentaire contenant environ 200 résidus est présent dans certaines chaînes α de vertébrés (neuf sous-types α humains) entre les répétitions d'hélice 2 et 3. Celui-ci contient un site d'adhésion dépendant des ions métalliques (MIDAS) qui est important pour la liaison du ligand.

La sous-unité β comprend 4 répétitions de facteur de croissance épidermique (EGF) riche en cystéine, un domaine hybride (divisé en séquence), un domaine de type I (βI) et un domaine de plexine-sempahorine-intégrine (PSI). Semblable à αI, le domaine βI contient un site MIDAS pour la liaison au ligand et un site régulateur supplémentaire "adjacent à MIDAS" ou ADMIDAS, inhibé par Ca²⁺ et activé par Mn²⁺ pour la liaison ligand.

Le domaine βI lie le ligand avec l'hélice β ou avec αI (si présent) via MIDAS de manière dépendante de Mg²⁺ à l'interface dans le casque. Alors que le groupe carboxyle Asp coordonne l'ion βI MIDAS Mg²⁺, l'hydrogène de la chaîne latérale de l'Arg du ligand RGD se lie directement à l'Asp dans les domaines 2 et 3 de l'hélice β.

La dimérisation se produit via la surface de l'hélice β sur la chaîne α et le domaine hybride dans la chaîne β dans le cytoplasme. Les séquences au niveau de ces surfaces en interaction semblent contrôler la spécificité de la sélection en chaîne. Il a été démontré que les dimères sont stabilisés et restent inactifs par des interactions hydrophobes et des ponts de sel électrostatique au niveau des régions proximales de la membrane externe et interne respectivement.

La queue cytoplasmique de la chaîne β est connue pour se lier aux adaptateurs protéiques par des motifs NPxY/F; cela active les intégrines en brisant le pont salin entre le dimère. En général, les protéines adaptatrices favorisent la liaison à l'actine, mais des filaments intermédiaires ont également été impliqués via la vimentine.

Les adaptateurs catalytiques (par exemple kinase d'adhésion focale, kinase liée à l'intégrine, Src) propagent la transduction du signal à partir des sites d'adhésion. Les interactions via la queue α ne sont pas bien établies en raison de la variabilité de la séquence, cependant, la queue α est impliquée dans l'activation de l'intégrine spécifique du type cellulaire par le biais de protéines de liaison qui modulent la signalisation en aval. L'état de phosphorylation des résidus cytoplasmiques de queue modulent la compétition entre les adaptateurs pour la liaison et donc les interactions cytosquelettiques ultérieures des intégrines et de la réponse.

En rapport avec "intégrine"

• a-actinine

  

  L'a-actinine, ou alpha-actinine (α-actinine), est une protéine fibrillaire qui permet à l'actine de se lier aux stries Z des sarcomères des fibres...

• intégrase

  

  L'intégrase rétrovirale est une enzyme virale des rétrovirus qui est responsable de l'incorporation de brins d'ADN viral dans les chromosomes de la cellule...

• protéine transmembranaire

  

  Une protéine transmembranaire est une protéine membranaire intégrale qui passe à travers la bicouche lipidique de la membrane cellulaire, une fois (passage...

• agriculture intégrée

  

  Une agriculture intégrée existe en milieu agricole lorsque dans un système agricole intégré, un produit d'un sous-système qui, en l'absence d'intégration...