‫שעור ‪:4‬‬
‫מולקולות אדהזיה במרווח הסינפטי‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫מולקולות אדהזיה במרווח הסינפטי‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫מולקולות אדהזיה במרווח הסינפטי‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫מולקולות אדהזיה במרווח הסינפטי‬
‫תאום בזמן ובמרחב עם תאים אחרים – תקשורת בין תאים‬
‫חשוב בפרט בעת התפתחות‪,‬‬
‫התפתחות מעגל עיצבי‬
‫ולשמירה על פלסטיות (יכולת להשתנות)‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫לצורך מילוי תפקידים אלו נדרש כי מולקולות האדהזיה ימלאו מספר מדדים‪:‬‬
‫ספציפיות‬
‫פולימורפיות – על מנת לתת מגוון צרופים גבוה‬
‫אינטראקציה עם מולקולות אחרות (העברת סיגנל תוך תאי)‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
epithelial cells
non-epithelial cells
tight
junctions
actin
adhesion belt
(CADHERINS)
CELL CELL
ADHESION
desmosomes
(CADHERINS)
Gap junctions
(connexins)
CELL MATRIX
ADHESION
hemidesm.
(integrins)
focal
contacts
(integrins)
basal lamina
CADHERINS
IG-LIKE CAMS
INTEGRINS
SELECTINS
integrins
NO
attachment
plague
2006Golan H.,
JUNCTIONAL ADHESION MECHANISMS
Non-JUNCTIONAL CONTACTS
‫מולקולות אדהזיה‬
‫השריה‪ ,‬התמיינות נדידה‬
‫קביעת "גורל התא"‬
‫הכוונת צימוח קצות עצבים‬
‫יצירת סינפסות‬
‫תגובה לשינויים‬
‫רגנרציה‬
‫דגנרציה‬
‫מעורבות בבקרת תהליכים אלו‬
‫תגובה לסביבה על ידי ‪:‬‬
‫‪Chemo-attraction‬‬
‫‪Chemo-repulsion‬‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫מולקולות המשתייכות לקבוצה‬
Ig superfamily
Cadherins
Integrins
Netrins
Semaphorines
Laminims
Collagen
Tenascins
Receptor tyrosin phosphatase& kinase
2006Golan H.,
CELL-CELL adhesion
CELL ADHESION MOLECULES
Cadh. repeats
Cadherins
Ca 2+ -dep. homophilic adhesion
functional unit = dimer
Ig and Fn III
repeats
Immunoglobin superfamily
(CAMs)
homophilic or heterophilic
lectin repeats
Selectins
heterophilic
P selectin + counter-receptor
PSGL-1, glycosylated
I-CAM
Integrins
heterodimers, heterophilic
bind to ECM, Ig-CAMs, cadherins
adhesion, polarity, migration
2006Golan H.,
Hynes: TiCB: 9:M33 1999
‫משתתפים נוספים היוצרים תקשורת עם מולקולות האדהזיה‬
‫מולקולות מסיסות‬
‫מולקולות במטריקס החוץ תאי‬
‫מולקולות על פני תאים אחרים‬
‫אופן הקישור‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫תקשורת בררנית בין תאים על ידי‬
‫‪Cell-Cell adhesion molecules‬‬
‫שני סוגים עיקריים‪:‬‬
‫תלוי סידן‬
‫ושאינו תלוי בסידן‬
‫הרשאונה פעילה בתחילת תהליך ההתפתחות‬
‫מואחר יותר מצטרפת האחרת‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
Some adhesion molecules involved in axon growth
Cell adhesion molecules (CAMs)
Name
Similar/identical molecules Comments
N-cadherin (mouse)
N-CalCAM (chick)
A-CAM (chick)
BSP-2
NCAM
LI (mouse)
TAG-1 (rat)
NILE* (rat)
G4, Ng-CAM, 809 (chick)
Nr-CAM, neurofascin
Neuroglian (insects)
Axonin-1, F11
Fasciclins
2006Golan H.,
Calcium-dependent
Immunoglobulin
superfamily
Immunoglobulin
superfamily
Immunoglobulin
superfamily
Insects.Fasciclin II
is the orthologue
Some adhesion molecules involved in axon growth
Substrate adhesion molecules (SAMs)
Name
laminin
Fibronectin
Tenascin
Similar/identical molecules Comments
Binds to Integrin
Binds to Integrin
Cytotactin,J1,
myotendinous antigen
Collagen
2006Golan H.,
‫‪Cadherin‬‬
‫‪Ca dependent cell – cell adhesion‬‬
‫תפקיד משוער קישור בין תאים והחזקתם יחד‬
‫גליקופרוטאן‬
‫‪ 700-750‬ח‪.‬א‬
‫)‪5 extracellular domains (100 a.acid‬‬
‫פעילות תלויית סידן‬
‫אתרי קישור לסידן‬
‫רגיש לפרוק בהעדר סידן‬
‫קישר לשלד פנימי – חיוני לתפקוד‬
‫‪via Catenins‬‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫קישור הומופילי או הטרופילי‬
‫התארכות אקסונים‬
‫יצירת העץ הדנדריטי‬
‫צורת הספיין‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫קישור הומופילי מעביר סיגנל דרך ‪CATHENIN‬‬
‫ׁ‬
‫ׁ(נקשר ומגיב גם עם רצפטורים אחרים)‬
‫קישר אל ‪ CATHENIN‬מהווה רגולציה על פעילויות אחרות שלו‬
‫או‬
‫בתגובה לקישר עובר טרנסלוקציה לגרעין ושם פועל‬
‫באינרטאקציה עם‬
‫‪Lymphoid enhancer factor 1‬‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
CAM -Cell Adhesion Molecule
In neurons:
N-CAM
Ig superfamily ‫שייך ל‬
(At least one Ig-like domain with type II fibronectin domain)
Known ~20 different types
Formed by alternative splicing
Ca independent
‫פוליפפטיד גדול‬
‫לרוב אזור טרנסממברנלי וזנב ציטוסולי‬
‫קיימת גם צורה המופרשת מהתא‬
2006Golan H.,
‫לרוב קישור הומופילי‬
‫‪NCAM- PSA‬‬
‫‪Post translation modification by sialic acid‬‬
‫‪ Sialic acid‬בעלת מטען שלילי נקשרת ל ‪ IG-DOMAIN‬החמישי‬
‫על ידי האנזים ‪PST-1‬‬
‫אין מעורבות של החלק התוך תאי והחלק הקרוב לממברנה‬
‫לצורך הקישור ‪PSA‬‬
‫משמש לבקרת מידת האדהזיה של התאים (חוזק ויש\אין)‬
‫‪ NCAM‬בנוכחות ‪ – PSA‬קשרים הטרופיליים‬
‫ללא ‪ – PSA‬קשרים הומופיליים‬
‫הרצפטורים ‪ TRK‬ו ‪.FGF‬‬
‫פעילות ‪ PSA‬בתוך התא כנראה‪H.,‬דרך‬
‫‪2006Golan‬‬
N-CAM in neurogenesis and synaptic plasticity
2006Golan H.,
‫עליה בכמות ‪ SA‬במולקולת ‪ NCAM‬משפיעה על פלסטיות‬
‫מזוהה עם צימוח אקסונים‬
‫‪LTP‬‬
‫לכן חשיבות רבה בהתפתחות‪ ,‬למידה‪ ,‬רגנרציה‪.‬‬
‫רמת ‪ NCAM-PSA‬יורדת במהלך ההתפתחות בבוגר רמה נמוכה‬
‫ומצוי רק באזורים מסויימים השומרים על פלסטית‪.‬‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
PSA-NCAM - red
PSA-NCAM
PSA-NCAM
BrdU
2006Golan
H.,and olfactory bulb of the adult rat
PSA-NCAM in the subventricular zone
(SVZ)
PSA-NCAM in the cerebellum of peri-puberal rabbit
2006Golan H.,
‫הומולוגים של ‪NCAM‬‬
‫תוארו באפליזיה ובדרוזופילה‬
‫בשניהם ירידה בביטיוי ‪ NCAM‬קשורה בפלסטיות סינפטית‬
‫(שהוא המצב ההפוך לקיים בעכבר)‬
‫ההומולוג בדרוזופילה ‪Fasciclin II‬‬
‫(סינפסה עצב שריר)‬
‫אינו דרוש ליצירת הסינפסה ‪-‬‬
‫אך קישור הומופילי שלו דרוש לייצובה‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫‪Fascilin II‬‬
‫גודל סינפסות‬
‫מספר אתרים פעילים‬
‫גודל ‪ BAR-T‬בכל סינפסה‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
Fas II mechanism of action
K channel mutant (EAG)
2006Golan H.,
cAMP mutant (dunce)
‫מעורבות בבקרת ה ‪INPUT‬‬
‫לתא הפוסטסינפטי‪.‬‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
‫במערכת העצבים יש מעורבות של מספר ‪:CAMS‬‬
‫‪NCAM, L1, Cadherin‬‬
‫‪Axonin-1, Ng-CAM, Nr-CAM‬‬
‫‪ - Cadherin‬אחראי לקישור חזק‪ ,‬אחראי להשארות תאים צמודים‬
‫‪ – NCAM‬ו ‪ IG‬אחרים – אחראים לבקרה של הקשר בין התאים‪,‬‬
‫כיוונון עדין במעגל העיצבי‬
‫‪2006Golan H.,‬‬
Intra
cellular
vinculin
a-actinin
talin
signalling molecules
fibronectin
laminin
Integrin a5b1 = fibronectin receptor
2006Golan H.,
Integrin a6b1 = laminin receptor
2006Golan H.,
Neuroligin-1
2006Golan H.,
PDZ binding domain
Neuroligin-1
Neurologin
interacts mainly with
the 3rd PDZ domain
in the PSD95
Interact also with:
SAP102,
PSD-93,
S-SCAM,
Magi 1 and 3,
Shank 1 and 3,
Pick 1,
GOPC,
SPAR,
PSD953 PDZ domains,
SH3 domain,
guanilate kinase domain
2006Golan H.,
Neurexin/s
Neurologin binding to its receptors: a or b neurexin depends on
alternative splicing of neuroligin.
Neuroligin signaling depends on:
Protein interaction in the PSD
Neoroligin splice variant
Ca
Protein oligomerization/dimerization
Neurexin type
2006Golan H.,
Neurexin interaction
in the presynaptic terminal
Neuroligin/Neurexin clustering in the synapse
Involvement in development:
Neurologin 1- Expression increased postnatally (P1-P8)
Golan H.,
Neurexin – expression from2006
E10
Neuroligin/Neurexin and synaptic strength
2006Golan H.,
Intra
cellular
vinculin
a-actinin
talin
signalling molecules
fibronectin
laminin
Integrin a5b1 = fibronectin receptor
2006Golan H.,
Integrin a6b1 = laminin receptor
Sakisaka, T. et al. J Cell Sci 2005;118:5407-5410
2006Golan H.,
2006Golan H.,
2006Golan H.,
Cell adhesion molecules involved in axonal guidance and path finding
Robo - slit
Fas II
2006Golan H.,
Eph and Eph receptor
2006Golan H.,