ICAM-1

ICAM–1 nazývaný také CD54  je intercelulární (mezibuněčná) adhezivní molekula 1. Je to glykoprotein, který se nachází na membránovém povrchu zejména endotelových buněk, ale také na imunitních buňkách prezentujících antigen (APC), granulocytech, lymfocytech, fibroblastech nebo na nádorových buňkách.[1][2] Protein ICAM–1 je kódován genem ICAM1, lokalizovaným na chromozomu 19p13.[3] Hlavní funkcí ICAM-1 je zprostředkování těsné adheze mezi těmito buňkami a buňkami imunitního systému.[2]

Struktura

Transmembránový glykoprotein ICAM-1 se řadí do imunoglobulinové rodiny ICAM. Jsou známé také glykoproteiny ICAM-2,-3,-4 a -5.[3] Skládá se z 5 extracelulárních domén (D1-5), podobných imunoglobulinovým doménám IgG, hydrofobní části ukotvené v cytoplasmatické membráně a krátkého cytoplasmatického C-konce, který interaguje s cytoskeletálními proteiny.[4][5][6] Vaskulární endoteliální buňky tento protein vystavují na svém povrchu v nízké koncentraci. Při akutních nebo chronických onemocnění se na základě zánětlivých stimulů endotelie aktivují a exprimují vysoké hladiny glykoproteinu ICAM-1.[5]

Funkce

Povrchový glykoprotein ICAM-1 interaguje s adhezivní molekulou CD8/CD11a (LFA-1), která se nachází na membráně všech leukocytů. Váže se také na molekulu CD8/CD11b (Mac-1) na povrchu makrofágů. Tyto molekuly patří do skupiny β2 integrinů. Interakce ligandů ICAM-1 s leukocytárními integriny je důležitá pro trans-epiteliální migraci bílých krvinek do místa zánětu, kdy se nejprve leukocyty kutálejí podél aktivovaného endotelu pomocí selektinů a dalších adhezivních molekul a v dalším kroku dochází k těsné vazbě ICAM-1/LFA1, která je umožněna díky změně konformace integrinu LFA1. Konformační změna nastává pod vlivem zánětlivých cytokinů jako je TNF-α, IL-1β.[1][2][7] Tato vazba je již ireverzibilní, spouští podnět pro průnik leukocytů mezi endotelovými buňkami do tkáně (diapedéza).[1] Způsobí zvýšení koncentrace intracelulárního volného Ca2+ a dochází ke kontrakci myosinu, aktivace kinázy p38, malých guanosin trifosfatáz (GTPázy) a tyrosinkinázy p60src a tato signalizační kaskáda vede k rozsáhlému přeskupení cytoskeletu, které usnadňuje diapedézu.[4][8] Protein ICAM – 1 na svém povrchu může také exprimovat APC buňka infikovaná intracelulárním parazitem, která se následně naváže na integrin LFA1 exprimovaný na T-lymfocytu. Vytvoří se pevná vazba mezi těmito dvěma buňkami, která umožní dostatečný kontakt pro vazbu kostimulačních molekul nezbytnou k aktivaci T lymfocytů.[2]

Reference

  1. ↑ a b c HOŘEJŠÍ, Václav. Základy imunologie. 6., aktualizované vydání. vyd. V Praze: [s.n.] 297 s. Dostupné online. ISBN 978-80-7553-250-3, ISBN 80-7553-250-3. OCLC 989928270 
  2. ↑ a b c d CHAPEL, Helen. Základy klinické imunologie : 6. vydání. Praha: [s.n.] xiv, 343 stran s. Dostupné online. ISBN 978-80-7553-396-8, ISBN 80-7553-396-8. OCLC 1031053171 
  3. ↑ a b CHENG, Daye; LIANG, Bin. Intercellular Adhesion Molecule-1 (ICAM-1) Polymorphisms and Cancer Risk: A Meta-Analysis. Iranian Journal of Public Health. 2015-5, roč. 44, čís. 5, s. 615–624. PMID: 26284202 PMCID: PMC4537618. Dostupné online [cit. 2021-06-18]. ISSN 2251-6085. PMID 26284202. 
  4. ↑ a b YANG, Lin; FROIO, Richard M.; SCIUTO, Tracey E. ICAM-1 regulates neutrophil adhesion and transcellular migration of TNF-α-activated vascular endothelium under flow. Blood. 2005-07-15, roč. 106, čís. 2, s. 584–592. PMID: 15811956 PMCID: PMC1635241. Dostupné online [cit. 2021-06-18]. ISSN 0006-4971. DOI 10.1182/blood-2004-12-4942. PMID 15811956. 
  5. ↑ a b BELLA, Jordi; KOLATKAR, Prasanna R.; MARLOR, Christopher W. The structure of the two amino-terminal domains of human ICAM-1 suggests how it functions as a rhinovirus receptor and as an LFA-1 integrin ligand. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1998-04-14, roč. 95, čís. 8, s. 4140–4145. PMID: 9539703 PMCID: PMC22455. Dostupné online [cit. 2021-06-18]. ISSN 0027-8424. PMID 9539703. 
  6. ↑ Structural Basis for Dimerization of ICAM-1 on the Cell Surface. Molecular Cell. 2004-04-23, roč. 14, čís. 2, s. 269–276. Dostupné online [cit. 2021-06-18]. ISSN 1097-2765. DOI 10.1016/S1097-2765(04)00204-7. (anglicky) 
  7. ↑ Leukocytes Crossing the Endothelium: A Matter of Communication. International Review of Cell and Molecular Biology. 2016-01-01, roč. 322, s. 281–329. Dostupné online [cit. 2021-06-18]. ISSN 1937-6448. DOI 10.1016/bs.ircmb.2015.10.005. (anglicky) 
  8. ↑ WANG, Qin; DOERSCHUK, Claire M. The p38 Mitogen-Activated Protein Kinase Mediates Cytoskeletal Remodeling in Pulmonary Microvascular Endothelial Cells Upon Intracellular Adhesion Molecule-1 Ligation. The Journal of Immunology. 2001-06-01, roč. 166, čís. 11, s. 6877–6884. PMID: 11359848. Dostupné online [cit. 2021-06-18]. ISSN 0022-1767. DOI 10.4049/jimmunol.166.11.6877. PMID 11359848. (anglicky)