Integrin

Abbildung: Integrine, Brücken zwischen RGD-Proteinen und dem Cytoskelett. Gezeigt ist der GPIIb/IIIa-Komplex der Thrombozytenmenbran. Bindung von Ca⁺⁺ an eine von-Willebrand-Faktor-artige Domäne verleiht diesem Integrin die Fähigkeit zur Bindung von RGD-Proteinen, wie Fibrinogen und Vitronektin, welche an der Blutgerinnung beteiligt sind

Integrine sind Eiweißmoleküle, die in allen tierischen Zellen mit Ausnahme der roten Blutkörperchen vorkommen. Sie sind dauerhaft in der Zellmembran verankert und durchqueren die Zellmembran. Sie zählen damit zu den «Transmembranproteinen».

Integrine verbinden Zellen mit anderen Zellen sowie mit der Extrazellulären Matrix. Weiterhin sind sie für die Signalübermittlung zwischen Zellen und deren Umgebung bedeutsam.^[1] Man bezeichnet sie auch als Adhäsionsmoleküle. Mindestens drei weitere Proteine spielen bei der Zell-Zell- und Zell-Matrix-Interaktion bzw. ~kommunikation eine wichtige Rolle – die Cadherine, CAMs (Zelladhäsionsmoleküle) und Selectine.

Der äußere, d. h. extrazelluläre, Anteil (Proteindomäne) dieser Transmembranproteine hat Bindungsstellen mit dem «RGD»-Erkennungsmerkmal (Arg-Gly-Asp) (RGD-Sequenz) wie Fibronektin (bei Fibroblasten), oder «Nicht-RGD-Proteine» wie interzelluläre Adhäsionsmoleküle (ICAMs), Kollagene und Laminin (bei Epithelzellen).

Integrine sind Glykoproteine. Von Aufbau her sind sie Heterodimere, bestehen also aus zwei miteinander verbundenen Glykoprotein-Ketten. Beim Menschen lassen sich aus den bisher bekannten 18 alpha- und 8 beta-Untereinheiten 24 verschiedene Integrine aufbauen^[2]; in anderen Studien wird von 19 alpha- und 8 beta-Untereinheiten ausgegangen, welche 25 Integrin-Heterodimere bilden.^[3]

Integrine spielen eine wichtige Rolle bei vielen Prozessen innerhalb des Körpers. Sie können z. B. Viren binden, die gerichtete Wanderung von weißen Blutzellen in Entzündungsherde ermöglichen oder bestimmte Schritte der Blutgerinnung vermitteln.

Die Veränderung der Bindung zwischen Integrinen und an sie bindende Moleküle ist heute zu einem wichtigen Ziel der Entwicklung neuer Arzneistoffe geworden. Anwendungsmöglichkeiten bestehen u. a. bei entzündlichen Erkrankungen oder in der Onkologie. Natalizumab, ein Hemmer der Bindung zwischen dem auf weißen Blutzellen vorkommenden Integrin α4β1 (VLA4 = engl. «very late antigen 4») mit VCAM-1 (engl. «vascular cell adhesion molecule 1») und Fibronektin, wurde bereits als Arzneimittel zur Behandlung der schubförmig verlaufenden multiplen Sklerose zugelassen.^[4]

Siehe auch

• Cadherine
• CAM
• Selectin
• Fokale Adhäsion
• Chemokin

Quellen

1. ↑ Evans EA, Calderwood DA. Forces and bond dynamics in cell adhesion. Science 2007; 316:1148-53. PMID 17525329
2. ↑ Hynes R. Integrins: bidirectional, allosteric signaling machines Cell 2002; 110:673-87. PMID 12297042
3. ↑ Humphries M.J.: Integrin structure. In: Biochem. Soc. Trans.. 28, Nr. 4, 2000, S. 311–339. doi:10.1042/0300-5127:0280311. PMID 10961914.
4. ↑ Europäischer öffentlicher Beurteilungsbericht: Tysabri der europäischen Arzneimittelagentur, zugegriffen am 28. August 2007.