Direkt zum Inhalt

Lexikon der Neurowissenschaft: Integrine

Integrine, Adhäsionsrezeptoren, E integrins, Familie von Zelladhäsionsmolekülen, welche das Anheften von Zellen an die Extrazellulärmatrix und Zell-Zell-Interaktionen vermittelt. Integrin-abhängige Zelladhäsion kontrolliert Zellwachstum, Zelldifferenzierung, Genexpression, Apoptose und Zellmotilität. Im Nervensystem sind Integrine an der Wanderung von Nervenzellen sowie an der Wegfindung und der Faszikulation von Axonen beteiligt, was z.B. im Nematoden Caenorhabditis elegans für das Integrin ina-1 nachgewiesen werden konnte. In Drosophila melanogaster wurde gezeigt, daß das Integrin Volado für das olfaktorische Kurzzeitgedächtnis benötigt wird. Integrine sind eine Familie von αβ-heterodimeren integralen Membranproteinen. Jede Untereinheit besitzt eine große extrazelluläre Domäne, eine Transmembrandomäne und in den meisten Fällen eine kurze cytoplasmatische Domäne. In Säugetieren kombinieren 16 verschiedene α-Integrin-Untereinheiten mit 8 verschiedenen β-Integrin-Untereinheiten, um mindestens 22 unterschiedliche αβ-Heterodimere zu bilden. Allgemein bestimmen die α-Untereinheiten die Ligandenbindung und Spezifität des Heterodimers, während die β-Untereinheiten breiter exprimiert sind und mit mehreren α-Untereinheiten dimerisieren können. Integrine erkennen eine Vielzahl von Liganden, darunter Proteine der Extrazellulärmatrix (z.B. Laminin, Fibronectin, Tenascin und Kollagen), Oberflächenmoleküle (z.B. ICAMs [Abk. für E intracellular cell adhesion molecules]) und Plasmaproteine (z.B. Fibrinogen). Einige Integrine, wie z.B. das α5β1-Integrin, der "klassische" Fibronectin-Rezeptor, binden nur an ein einziges Protein der Extrazellulärmatrix (ECM-Protein), häufiger aber erkennt ein individuelles Integrin mehrere verschiedene ECM-Proteine. Zellen verfügen meist über mehrere Integrine, welche dasselbe ECM-Protein binden: Die Integrin-Expression ist damit oft redundant. Einige Integrine erkennen verschiedene Liganden, welche eine RGD-Sequenz (Arginin-Glycin-Aspartat) enthalten (z.B. Fibronectin, Vitronectin und Tenascin). Eine solche RGD-Sequenz besitzen in der Regel auch die Liganden, welche die homotype Zell-Zell-Adhäsion gewährleisten. – Eine Kombination von Liganden-induzierten Konformationsänderungen und Integrin-Clustering führt zur Reorganisation einer Vielzahl von intrazellulären Cytoskelettproteinen und Signalproteinen. Integrine verbinden Proteine der Extrazellulärmatrix (ECM-Proteine) auf der extrazellulären Seite der Zellmembran mit Cytoskelettproteinen und Actinfilamenten auf der cytoplasmatischen Seite ( siehe Abb. ). Die cytoplasmatischen Proteine α-Actinin und Talin binden an die β1-Integrin-Untereinheit. Darüber hinaus können α-Actinin und Talin β1-Integrin-Untereinheiten über Vinculin an Actinfilamente binden. Die Komplexbildung von Integrinen mit diesen cytoplasmatischen Proteinen und Actinfilamenten spielt eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung der Zelladhäsion, der Regulation der Zellform, der Zellmorphologie und der Zellmotilität und bei der Assoziation von Signalproteinen, welche Signaltransduktionswege regulieren. Die Tyrosinkinase FAK (Abk. für E focal adhesion kinase) spielt eine zentrale Rolle in der Integrin-vermittelten Signaltransduktion. Die durch verschiedene Integrine vermittelten Signale können unterschiedliche Prozesse wie Zellwachstum, Differenzierung oder Apoptose regulieren.



Integrine

Abb. 1: intra- und extrazelluläre Integrin-Interaktionen

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Redaktion

Dr. Hartwig Hanser, Waldkirch (Projektleitung)
Christine Scholtyssek (Assistenz)

Fachberater

Prof. Albert Ludolph, Ulm
Prof. Lothar Pickenhain, Leipzig
Prof. Heinrich Reichert, Basel
Prof. Manfred Spitzer, Ulm

Autoren

Aertsen, Prof., Ad, Freiburg
Aguzzi, Prof., Adriano, Zürich
Baier, Dr., Harmut, Ulm
Bartels, Prof., Mathias, Tübingen
Becker, Dr., Andreas, Marburg
Born, Prof., Jan, Lübeck
Brecht, Dr., Stephan, Kiel
Breer, Prof., Heinz, Stuttgart
Carenini, Dr., Stefano, Würzburg
Cruse, Prof., Holk, Bielefeld
Culmsee, Dr., Carsten, Marburg
Denzer, Dr., Alain, Waldenburg
Egert, Dr., Ulrich, Freiburg
Ehrenstein, Dr., Walter, Dortmund
Eurich, Dr., Christian , Bremen
Eysel, Prof., Ulf, Bochum
Fischbach, Prof., Karl-Friedrich, Freiburg
Frey, Dunja, Basel
Fuhr, Dr., Peter, Basel
Greenlee, Prof., Marc, Oldenburg
Hartmann, Beate, Basel
Heck, Dr., Detlef, Freiburg
Heller, Prof., Kurt, München
Henkel , Dr., Rolf , Bremen
Herdegen, Prof., Thomas, Kiel
Herrmann, Dr., Gudrun, Bern
Hilbig, Dr., Heidegard, Leipzig
Hirth, Dr., Frank, Basel
Huber, Dr., Gerhard, Zürich
Hund, Martin, Basel
Illing, Dr., Robert Benjamin, Freiburg
Käch, Dr., Stefanie, Basel
Kästler, Dr., Hans, Ulm
Kaiser, Dr., Reinhard, Freiburg
Kaluza, Jan, Stuttgart
Kapfhammer, Dr., Josef P., Freiburg
Kestler, Dr., Hans, Ulm
Kittmann, Dr., Rolf, Freiburg
Klix, Prof., Friedhart , Berlin
Klonk, Dr., Sabine, Stuttgart
Klumpp, Prof., Susanne, Marburg
Kössl, Dr., Manfred, München
Köster, Dr., Bernd, Freiburg
Kraetschmar, Dr., Gerhard, Ulm
Krieglstein, Prof., Josef, Marburg
Krieglstein, Prof., Kerstin, Homburg
Kuschinsky, Prof., Wolfgang, Heidelberg
Lahrtz, Stephanie, Hamburg
Landgraf, Dr., Uta, Stegen
Laux, Thorsten, Basel
Lindemann, Prof., Bernd, Homburg
Löffler, Dr., Sabine, Leipzig
Ludolph, Prof., Albert, Ulm
Malessa, Dr., Rolf, Weimar
Marksitzer, Dr., Rene, Luzern
Martin, Dr., Peter, Kehl-Kork
Martini, Prof., Rudolf, Würzburg
Medicus, Dr., Gerhard, Thaur
Mehraein, Dr., Susan, Freiburg
Meier, Dr., Kirstin, Freiburg
Mendelowitsch, Dr., Aminadav, Basel
Mergner, Prof., Thomas, Freiburg
Metzinger, Dr., Thomas, Frankfurt am Main
Mielke, Dr., Kirsten, Kiel
Misgeld, Prof., Ulrich, Heidelberg
Moll, Joachim, Basel
Münte, Prof., Thomas, Magdeburg
Neumann, Dr., Harald, Planegg-Martinsried
Nitsch, Prof., Cordula, Basel
Oehler, Prof., Jochen, Dresden
Otten, Prof., Uwe, Basel
Palm, Prof., Günther, Ulm
Pawelzik, Prof., Klaus, Bremen
Pickenhain, Prof., Lothar, Leipzig
Ravati, Alexander, Marburg
Reichel, Dr., Dirk, Lübeck
Reichert, Prof., Heinrich, Basel
Reinhard, Dr., Eva, Bern
Rieckmann, Dr., Peter, Würzburg
Riemann, Prof., Dieter, Freiburg
Ritter, Prof., Helge, Bielefeld
Roth, Prof., Gerhard , Bremen
Roth, Lukas W.A., Bern
Rotter, Dr., Stefan, Freiburg
Rubin, Dr., Beatrix, Basel
Ruth, Dr., Peter, Giessen
Schaller, Dr., Bernhard, Basel
Schedlowski, Prof., Manfred, Essen
Schneider, Dr., Werner X., München
Scholtyssek, Christine, Umkirch
Schwegler, Prof., Helmut , Bremen
Schwenker, Dr., Friedhelm, Ulm
Singer, Prof., Wolf, Frankfurt am Main
Spiegel, Dr., Roland, Zürich
Spitzer, Prof., Manfred, Ulm
Steck, Prof., Andreas, Basel
Steinlechner, Prof., Stephan, Hannover
Stephan, Dr., Achim, Rüsselsheim
Stoeckli, Dr., Esther, Basel
Stürzel, Frank, Freiburg
Swandulla, Prof., Dieter, Erlangen
Tolnay, Dr., Markus, Basel
Unsicker, Prof., Klaus, Heidelberg
Vaas, Rüdiger, Bietigheim-Bissingen
van Velthoven-Wurster, Dr., Vera, Freiburg
Walter, Dr., Henrik, Ulm
Wicht, Dr., Helmut, Frankfurt
Wolf, Prof., Gerald, Magdeburg
Wullimann, Prof., Mario, Bremen
Zeilhofer, Dr., Hans-Ulrich, Erlangen
Zimmermann, Prof., Manfred, Heidelberg

Partnerinhalte