مستخدم:Eman Al-khalaileh/ملعب

التصاقات بؤرية

في علم الأحياء الخلوي، الالتصاقات البؤرية (أيضًا التصاقات المصفوفة الخلوية) هي تجميعات جزيئية ضخمة تنتقل من خلالها القوة الميكانيكية والإشارات التنظيمية بين النسيج البَيني خارج الخلية (المصفوفة خارج الخلية) والخلية المتفاعلة. وبعبارة أدق، فإن الالتصاقات البؤرية هي الهياكل الخلوية الفرعية التي تتوسط التأثيرات التنظيمية (بمعنى أحداث الإشارة) للخلية كاستجابة لالتصاق النسيج البَيني خارج الخلية.[1]

الالتصاقات البؤرية هي بمثابة روابط ميكانيكية للنسيج البَيني خارج الخلية، وكمركز إشارات بيوكيميائية لتركيز وتوجيه العديد من بروتينات الإشارات في مواقع ربط وتجميع الإنتيجرين.

البنية والوظيفة

الالتصاقات البؤرية عبارة عن هياكل متعددة البروتينات تحتوي على الإنتجرين وتشكل روابط ميكانيكية بين حزم الأكتين داخل الخلايا و طبقة الأساس خارج الخلية في أنواع متعددة من الخلايا. الالتصاقات البؤرية عبارة عن مجمعات بروتينية حركية كبيرة يتصل من خلالها الهيكل الخلوي للخلية بـالنسيج البَيني خارج الخلية. وهي تقتصر على نطاقات محددة بوضوح من الخلية ، حيث يقترب غشاء البلازما في حدود 15 نانومتر من طبقة الأساس خارج الخلية. تكون الالتصاقات البؤرية في حالة تدفق مستمر: ترتبط البروتينات بها وتنفصل عنها باستمرار حيث تنتقل الإشارات إلى أجزاء أخرى من الخلية ، مٌتعلقة بأي شيء من حركة الخلية إلى دورتها. يمكن أن تحتوي الالتصاقات البؤرية على أكثر من 100 بروتين مختلف، مما يُشير إلى تنوع وظيفي كبير. أكثر من مجرد تثبيت للخلية، فهي تعمل كحاملات إشارات (أجهزة استشعار) ، والتي تُعلم الخلية بحالة النسيج البَيني خارج الخلية وبالتالي تؤثر على سلوكها.

في الخلايا اللاعُنقية، تكون الالتصاقات البؤرية مستقرة تمامًا في الظروف العادية، بينما في الخلايا المتحركة يقل استقرارها؛ هذا لأنه في الخلايا المتحركة، يتم تجميع الالتصاقات البؤرية وتفكيكها باستمرار حيث تنشئ الخلية اتصالات جديدة عند الحافة الأمامية، وتقطع الاتصالات القديمة عند الحافة الخلفية للخلية. أحد الأمثلة على دورها الهام هو في الجهاز المناعي، حيث تهاجر خلايا الدم البيضاء على طول البطانة الضامة بعد الإشارات الخلوية إلى الأنسجة البيولوجية التالفة.

مورفولوجيا (علم التشكل)

يتضمن الاتصال بين الالتصاقات البؤرية والبروتينات في النسيج البَيني خارج الخلية عمومًا الإنتيجرين. يرتبط الإنتجرين بالبروتينات خارج الخلية عبر تسلسلات الأحماض الأمينية القصيرة، مثل نموذج أرجينيل جلايسيل أسبارتيك (الموجود في بروتينات مثل فيبرونيكتين، لامينين، أو فيترونيكتين)، أو نماذج DGEA و GFOGER الموجودة في الكولاجين. إنتغرينات هي مثنوي البروتين المتغاير تتكون من وحدة بيتا فرعية واحدة ووحدة ألفا فرعية واحدة. توجد هذه الوحدات الفرعية في أشكال مختلفة، وتصنّف وتصنف الروابط المقابلة لها هذه المستقبلات إلى أربع مجموعات: مستقبلات أرجينيل جلايسيل أسبارتيك ومستقبلات لامينين ومستقبلات الكريات البيضاء الخاصة ومستقبلات الكولاجين. داخل الخلية، يرتبط المجال الخلوي للإنتجرين بالهيكل الخلوي عبر البروتينات المهايئة مثل التالين، ألفا-أكتينين، فيلامين، فينكولين وتنسين. العديد من بروتينات الإشارات الأخرى داخل الخلايا، مثل كيناز الالتصاق البؤري، وترتبط مع إنتغرين - محول البروتين - مركب الهيكل الخلوي، وهذا يشكل أساس الالتصاق البؤري.

ديناميكية الإلتصاق مع الخلايا المهاجرة

يلعب تجميع وتفكيك الالتصاقات البؤرية الديناميكي دورًا رئيسيًا في هجرة الخلية. أثناء هجرة الخلية، يتغير كل من تكوين وتشكل الالتصاق البؤري. في البداية، تتشكل التصاقات بؤرية صغيرة (0.25 ميكرومتر مربع) تسمى المجمعات البؤرية (مجمعات بؤرية) عند الحافة الأمامية للخلية في الأقدام الصفاحية، وتتكون من إنتجرين، وبعض البروتينات المهيئة، مثل التالين والباكسيلين والتنسين. العديد من هذه المجمعات البؤرية تفشل في النضج ويتم تفكيكها عند انسحاب الأقدام الصفاحية. ومع ذلك، تنضج بعض المجمعات البؤرية إلى التصاقات بؤرية أكبر ومستقرة، فإن بعض المجمعات البؤرية تنضج إلى التصاقات بؤرية أكبر ومستقرة ، وتجنِّد العديد من البروتينات مثل الزيكسين. يحدث تجنيد المكونات في الالتصاق البؤري بطريقة مرتبة ومتتابعة. وبمجرد وضعه في مكانها، يظل الالتصاق البؤري ثابتًا فيما يتعلق بالنسيج البَيني خارج الخلية، وتستخدم الخلية هذا كمرساة يمكن أن تدفع أو تسحب عليها نفسها فوق النسيج البَيني خارج الخلية. بينما تتقدم الخلية على طول مسارها المختار، يتحرك التصاق محوري معين أقرب وأقرب إلى الحافة الخلفية للخلية. عند الحافة الخلفية للخلية يجب حل الالتصاق البؤري. آلية هذا غير مفهومة جيدًا، وربما تكون محرّضة بمجموعة متنوعة من الطرق المختلفة اعتمادًا على ظروف الخلية. أحد الإحتمالات هو أن كالبين البروتياز المعتمد على الكالسيوم هو المسؤول؛ فقد تبين أن تثبيط الكالبين يؤدي إلى تثبيط فصل اللاصق البؤري-النسيج البَيني خارج الخلية. مكونات الالتصاق البؤري هي من بين ركائز الكالبيان المعروفة، ومن الممكن أن الكالبيان يُحلل هذه المكونات للمساعدة في تفكيك الالتصاق البؤري.

تفعيل التدفق العكسي

يعتمد تجميع التصاقات البؤرية الناشئة بشكل كبير على عملية تدفق الأكتين الرجعي. هذه هي الظاهرة في الخلية المهاجرة حيث تبلمر خيوط الأكتين في الحافة الأمامية وتدفق مرة أخرى نحو جسم الخلية. وهذا هو مصدر الانجذاب اللازم للهجرة ؛ يعمل الالتصاق البؤري كقابض جزيئي عندما يربط بوحدة التحكم في المحرك ويعيق الحركة الرجعية للأكتين، وبالتالي توليد قوة السحب في موقع الالتصاق الضرورية للخلية للتحرك إلى الأمام. يمكن تصور هذا السحب باستخدام المجهر لقوة السحب. وهناك استعارة مشتركة لشرح تدفق الأكتن الرجعي هو عدد كبير من الناس يجري جرفها أسفل النهر، وكما يفعلون ذلك، بعض منهم التمسك بالصخور والفروع على طول الضفة لوقف حركتهم أسفل النهر. وهكذا تتولد قوة سحب على الصخرة أو الغصن الذي تعلق به. هذه القوى ضرورية لتجميع ونمو ونضج الالتصاقات البؤرية بنجاح.

حساس بيوميكانيكي طبيعي

القوى الميكانيكية خارج الخلية، التي تمارس من خلال الالتصاقات البؤرية، يمكن أن تنشط Src kinase وتحفز نمو الالتصاقات. وهذا يدل على أن الالتصاقات البؤرية يمكن أن تعمل كأجهزة استشعار ميكانيكية، ويشير إلى أن القوة المتولدة من ألياف الميوسين يمكن أن تسهم في نضج المجمعات البؤرية.[8] ويكتسب ذلك المزيد من التأييد من حقيقة أن تثبيط القوى الناتجة عن الميوسين يؤدي إلى إبطاء تفكيك الالتصاقات البؤرية، وذلك بتغيير حركية دوران بروتينات الالتصاق البؤرية.[9] ومع ذلك، لا تزال العلاقة بين القوى على الالتصاقات البؤرية ونضجها التركيبي غير واضحة. على سبيل المثال، منع نضج الالتصاق البؤري عن طريق تثبيط نشاط الميوسين أو تجميع الألياف الضاغطة لا يمنع القوى التي تدعمها الالتصاقات البؤرية، ولا يمنع الخلايا من الهجرة. [10][11] وبالتالي قد لا تستشعر الخلايا مباشرة انتشار القوة من خلال الالتصاقات البؤرية في جميع الأوقات ومقاييس القوة. دورها في الاستشعار الميكانيكي مهم لثنائيات الأجرة.