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Tema 11: Uniones celulares Las células contactan físicamente entre sí. Estas se encuentran tanto en tejidos epiteliales, como tejidos conectivos.

- En un tejido conectivo, lo que ocurre es que la célula suele estar aislada, no forma un continuo, y por lo tanto, está embebida en matriz extracelular. Las uniones que establece son célula-matriz. El que soporta la tensión o la deformación del tejido no es la célula, es la propia matriz, componente mayoritario.

- En el tejido epitelial, es al contrario. La matriz extracelular queda reducido a lo que llamamos lámina basal o membrana basal, formada por una proteína denominada laminina. En este caso, la tensión que sufre el tejido, la sufre solo el componente epitelial, mayoritario. Las conexiones que ejerce la célula son principales intercelulares, también de la célula con la base de la membrana basal.

¿Qué funciones cumplen las uniones? Funciones mecánicas y de señalización. Las adhesiones las forman proteínas de membrana.

¿Qué tipo de uniones tenemos?

- De anclaje: Puntos de contacto para situar a la célula, al lado de otra o en la matriz. Son de interacción física. o Intercélula:

Uniones adherentes: Cadherina-Cadherina. Ambas cadherinas, intracelularmente se conectan bien con actina o filamentos intermedios (desmosomas). Si no interaccionan con el citoesqueleto, la unión es muy débil.

o Célula matriz: La proteína que interviene es la integrina, que intracelularmente interacciona con actina (ECM, contactos de matriz extracelular), o con filamentos intermedios (hemidesmosoma).

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Estas uniones están distribuidas de forma específica.

- De oclusión: o Por encima de las uniones adherentes están las uniones de sellado (Tight junctions), formadas por la

proteína ocludina, que contacta con actina. o También están las Gap junctions, o uniones formadoras de canales. Se produce un contacto íntimo de la

membrana de dos células adyacentes, de forma que se crea un canal de paso entre ambas células (conexinas, innexinas).

- De transmisión de señales: Estas uniones célula-célula, vienen representadas por las sinapsis inmune y neurológica, en la que las células están tan cercanas que se considera que hay interacción. También se incluyen las que producen señalización, como la de Notch-Delta. Estas uniones no sujetan nada, mientras que las anteriores sí (aunque también señalizan).

Las selectinas tienen la característica de interaccionar con otras células que tengan carbohidratos en su membrana, ya que las selectinas poseen dominios lectina.

Cadherinas

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La familia de cadherinas es una de las familias más grandes de proteínas de adhesión. Son las responsables del salto evolutivo que se ha producido al pasar de organismos unicelulares a pluricelulares, se asocian siempre a organismos multicelulares. Dentro de estas podemos distinguir:

- Clásicas: o P-cadherina: Placenta y epidermis. o E-cadherina: células epiteliales. o N-cadherina: Células musculares y células neuronales.

Estas están organizadas en 5 dominios de motivos cadherina, que se basan en una estructura de láminas β, flanqueada por una serie de loops que permiten la unión de Ca2+ en un número de 3 (2 en la parte basal y una en la apical). El número de uniones de calcio puede ir de 5 a incluso 30, según la isoforma. Todas las cadherinas tienen un péptido señal que las permite ir a la membrana. Las clásicas, además, poseen un prodominio, que tiene función inhibitoria. Este prodominio tiene que ser eliminado cuando la proteína está en la membrana. La proteasa encargada de llevar a cabo la proteólisis es la furina. La activación de la cadherina sólo se produce si hay calcio.

Todas ellas son proteínas de membrana, pero el tipo de anclaje es variable: la mayoría tienen un dominio TM, pero en el caso de las truncadas, sufren una modificación lipídica PGE para poder insertarse. Hay otras que se insertan en la membrana por 7 dominios TM, como es el caso de flamingo (tienen estructura similar a las GPCR).

La función de adhesión sólo es posible y estable si las cadherinas están interconectadas al citoesqueleto celular. Las clásicas conectan con el citoesqueleto de actina a través de α-catenina. Algunas de las cadherinas no-clásicas, como la desmocadherina, llevan a cabo la conexión a filamentos intermedios, mediante γ-catenina. Hay otras cadherinas que directamente no contactan con el citoesqueleto, como es el caso de flamingo. En este caso, estas cadherinas sólo tienen función de señalización: al unirse con otras cadherinas se produce una respuesta celular, ya que no pueden mantener a las células conectadas.

¿Cómo conecta una cadherina con otra y por qué la unión es homofílica? Esto se explica por el tipo de interacción especial que realiza. La cadherina, cuando se inserta en membrana, y en ausencia de calcio, el dominio extracelular estaría completamente flexible y desorganizado, ya que los linkers que interconectan los dominios de cadherina son flexibles. Sólo en presencia de calcio se confiere rigidez a los linkers, y cada dominio adquiere una curvatura con respecto al anterior, de forma que se describe una especie de forma de calcio. El dominio más apical de cadherina, EC1, con respecto al último, EC5, tiene un ángulo de 90º. Esto hace que la cadherina pueda únicamente interaccionar con una de otra célula, y no con una de la misma.

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El sitio por el que interaccionan en trans es el último dominio, EC1. Este, interdigita con otro dominio EC1. La interacción de estos dominios no es de cerradura, lo que se produce es una unión por intercambio: dos dominios que se enfrentan de forma especular (el EC1 es igual en una célula que en otra, pero están una enfrente de otra). Lo que hacen es intercambiar parte del dominio: hay una lámina β que sólo en presencia de calcio es tan flexible como para poder desplazarse y poder ocupar el lugar de ella misma, pero en la otra cadena (y al contrario ocurre con la otra cadena, así se produce un intercambio). Si la interacción fuera heterotópica, no se podría producir este intercambio.

El calcio, por tanto, tiene dos funciones:

- Favorecer la forma curvada, - Ser responsable de que el dominio EC1 sea flexible para que se produzca el intercambio, - Estabilizar la cadherina. Si no hay calcio, la cadherina es rápidamente internalizada y degradada.

Las cadherinas siempre están unidas a calcio, ya que la concentración de calcio intracelular es 1mM, y la afinidad de cadherina es menor (siempre está saturada de calcio).

La cadherina, por su región intracelular tiene un dominio C-terminal para poder unir a otras proteínas. Esta región no es necesaria para la unión de la cadherina, una cadherina truncada podría unir otra cadherina. El C-terminal es necesario para que la cadherina llegue a la membrana plasmática. La cadherina va a la membrana guiada por MT, y los motores sólo reconocen a la cadherina por esta región. Esta región, además, es necesaria para el reciclaje: tiene residuos susceptibles de fosforilación por Src, de forma que es fosforilada, ubiquitinada, y degrada por el proteasoma.

Esta región carboxilo, en condiciones normales, tiene varias proteínas asociadas. En la región yuxtambmebrana, se una catenina, p120. Cuando está unida esta, la cadherina es estable. Además, p120 tiene propiedades señalizadoras, activa a Rho (asocia a varias GEFs que lo hacen). Más hacia el C-terminal, se asocia β-catenina, que establece contacto con α-catenina, para interaccionar con los filamentos de actina. Esta interacción por swapping garantiza que haya itneracciones homotópicas, y determina la organización de las células en tejidos diferenciados (si de disgrega un embrión se vuelven a formar cuerpos embrionarios). Además, las células se asocian en función de la densidad de cadherinas que tengan: se asocian células con la misma densidad de cadherina, y se colocan en función de la densidad.

Para que estas interacciones sean lo suficientemente estables, hay que reunir un número determinado de cahderinas: dos células conectadas por un solo punto de cadherinas no son suficientes para tener adhesión celular. Se necesita que haya cooperatividad. Las adhesiones celulares se evidencian como una agrupaci´n de muchas unidades de cadherinas formando uniones, en las zónulas adherens. Para que esto ocurra, se han hecho dos modelos:

- Modelo de difusión lateral pasiva: cuando dos cadherinas libres que están difundiendo se unen, se quedan inmovilizadas, y cada cadherina que vaya difundiendo hacia esa zona se va a quedar ahí.

El “swapping domain” explica la naturaleza homofílica de las cadherinas y su capacidad para organizar células en dominios celulares

- Modelo de contactos laterales en cis: el proceso no sería pasivo, sino que las cadherinas entre sí pueden interaccionar. El tipo de interacción es de tipo electrostático, no por swapping domain, e implicaría al motivo EC2 de

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una cadherina, que interaccionaría con la base del EC1 de la cadherina vecina. El contacto lateral es simultaneable con el swapping domain de otra.

Las cadherinas clásicas se unen a F-actina a través de cateninas

Los clusters se pueden organizar en forma de punta adherens o en forma de zónula adherens, que se diferencian en cómo se organizan los filamentos de actina con respecto al plano: en la zónula adherens, las fibras se organizan en paralelo a la membrana plasmática. En la organización de punta adherens, los filamentos de actina se organizan en perpendicular con respecto al plano de la membrana. No tienen ni la misma resistencia ni la misma forma, la punta adherens es más débil que la zónula, es más fácil que se separen ahí si hay una fuerza.

En estas regiones no sólo se contacta actina por α-catenina, sino que se pueden producir contactos indirectos a través de otros adaptadores, como vinculina, α-actinina, etc. La cadherina va a organizar, y es capaz de señalizar la reorganización del citoesqueleto de actina, en estos complejos se reclutan también complejos de nucleación de actina (complejos Arp2/3, reguladores de estos, etc.). Así se hace la interacción mucho más fuerte.

α-catenina tiene dos contactos posibles con cadherina: contacto directo o contacto mediado por otras proteínas, indirecto. El hecho de que pueda tener este modo no es circunstancial ni relevante: si se purifica α-catenina une directamente α-actinas. Cuando se reconstituye in vitro el complejo de adhesión, no hay unión directa, sólo a través de

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adaptadores. Si α-catenina se une a cadherina, el sitio de unión directo de cadherina con actina está escondido. Sólo cuando el filamento está en tensión (asociado a miosina), y se produce contracción del músculo, la α-catenina descubre su sitio de unión, se produce un cambio conformacional. Esto significa que cuando la célula está en tensión, las cadherinas van a reforzar la unión de α-catenina a actina (transducción mecánica). Esto puede ser importante, por ejemplo, cuando hay dos células musculares contrayéndose a la vez. Si no hay una unión fuerte que responda al estrés, esas uniones entre las células musculares se podrían romper, y cada célula se contraería al ritmo que la diera la gana, no habría sincronización.

Hay otros componentes que van a hacer que la unión adherente sea más fuerte (no solo las fibras de estrés), como la presencia de nectinas. Las nectinas hacen contactos homotópicos, y permiten hacer otras uniones con el citoesqueleto que son reconocidas por las α-cateninas, haciendo más estable la conexión. Las uniones adherentes también conectan con los MT, mediante dineína, de forma que la dineína reconoce a β-catenina, y se queda unida al complejo, e intentando caminar sobre el MT, lo atrapa e inmoviliza. La presencia de proteínas +TIP va a proporcionar señales que estabilizan a la unión de cadherinas. Los MT, cuando contactan con una unión adherente, la estabilizan, y viceversa.

Hay que tener en cuenta que las cadherinas no sólo son mediadores de unión, sino que también van a ser lugares de señalización. Cuando se produce la transición epitelio-mesénquima, las cadherinas desaparecen, las células se vuelven individuales y adquieren motilidad.

β‐catenina es un factor clave de la señalización de Wnt

¿Por qué la pérdida de cadherinas cambia tanto el fenotipo? Porque el complejo está modulando la señalización de la célula. Las uniones de cadherina tienen β-catenina, que interviene en la vía Wnt. Si cadherina se pierde por señalización, o

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por Src, β-catenina se libera al citosol. En condiciones normales, β-catenina es degrada por el complejo APC-axina y por el proteasoma, manteniendo los niveles de esta. Si hay principio de señalización y hay vía Wnt, GSK3 se inhibe, y el complejo APC-axina no reconoce a β-catenina, de forma que esta va al núcleo y activa una serie de genes de proliferación y diferenciación.

La APC es la proteína +TIP de los MT. Cuando en un cáncer se producen mutaciones de APC (especialmente, en colon), lo que se está alterando es la eliminación de β-catenina, y la pérdida de esta de los complejos +TIP de los MT. Los MT no estabilizarían a las cadherinas, no formarían husos mitóticos adecuados, etc., que favorecerían la aparición del cáncer.

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Integrinas

Median interacciones de la célula con la MEC. Estas integrinas funcionan como dímeros: tenemos una cadena α y una β, que extracelularmente pueden crear un sitio de unión para proteínas de MEC, y que intracelularmente pueden conectar con el citoesqueleto de actina principalmente, mediante el adaptador talina. Hay integrinas, como la α6β4, que pueden unir filamentos intermedios.

Las integrinas no solo son sitios para posicionar a la célula en un nicho, sino que además tienen funciones transductoras, teniendo como ligando la fuerza mecánica. Las señales pueden transmitirse hacia dentro de la célula o hacia afuera.

- En el proceso de señalización fuera-dentro (outside-in): la unión de proteínas provocaría un cambio mecánico, que implicaría intracelularmente la activación de cascadas de fosforilación, actividad de proteínas G, y remodelación del citoesqueleto, que tiene efectos de proliferación o motilidad.

- En el sentido inverso también se produce señalización: se producen cambios en el interior que cambian el estado de determinadas quinasas, por ejemplo. Estos estímulos cambian el estado de la integrina, que cambia su unión con la MEC, cambiando la disposición de las proteínas de la MEC. Puede cambiar la disposición de las fibras, o cambiar la composición del MEC, de forma que recibiría una serie de estímulos, cambiando la supervivencia, motilidad, etc.

La MEC no se puede ver como un “suelo” donde están las células, es un medio proactivo, donde todo lo que secreta la célula acaba uniéndose a las fibras de la MEC, cambiando la disponibilidad de estos factores.

Hay gran variedad de integrinas:

- Α1β1 une todos los tipos - Α5β1 une fibornectina: fibroblastos, células epiteliales - LFA-1: Proteínas que no son de matriz, de adhesión (VCAM-1, ICAM-1, ICAM-2). Linaje hematopoyético y linfocitos T.

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Común a todos los tipos de integrinas es la capacidad de sufrir cambios conformacionales asociados a su activación: por ligandos y por el lado citosólico de una serie de proteínas que inducen el estado activo. En estado de reposo, las integrinas, formadas por la cadena αy β, adquieren una conformación cerrada, en la que el ectodominio está plegada sobre sí misma. En esta confromación no pueden interaccionar con los ligandos de MEC, solamente cuando la parte extacelular se despliegue hay posibilidad de acceder al ligando, y el ligando interacciona con una interfase que forma el domino βA (N-terminal de la cadena β) y el dominio propeller (N-terminal de la cadena α).

La conformación cerrada se estabiliza en presencia de iones calcio, mientras que la activa se activa por iones bivalentes Mg2+ y Mn2+. Los iones se unen al dominio βA de la integrina y promueven la adecuada interfase.

Una característica adecuada, además del plegamiento, es la presencia de contactos en la hélice transmembrana. Hay un contacto ente el dominio TM de ambas cadenas, y se produce un contacto en la región yuxtamembrana de ambas cadenas.

La activación siempre va a conllevar la separación de los contactos de las regiones TM y yuxtamembrana. Esto implica que la integrina puede activarse tanto desde dentro como desde fuera: los ligandos fuerzan el desplegamiento al interaccionar desde fuera y, diferentes proteínas que puedan anclarse a los dominios citosólicos de integrinas, pueden separar estos contactos, característicos de conformación cerrada, e inducir el desplegamiento.

Entre estos dos estados se sabe que hay un continuo de conformaciones. Entre un estado u otro abría diferentes señalizaciones y reclutamiento de diferentes proteínas:

- Se sabe que cuando las integrinas están ocupadas por ligando (se induce conformación activa característica del estado completamente activo), el desplegamiento de las integrinas con respecto a la membrana es de 100 Armstrong.

- La presencia de otros estímulos que no son ligando (por ejemplo, iones Mn2+, o la estimulación con determinadas quimioquinas), que activan desde el lado citosólico, inducen desplegamientos de diferentes medidas (25 armstrong en el caso de quimioquinas y 50 en el caso de Mn2+). Cada tipo de desplegamiento señaliza de forma diferente. Esto permite tener el concepto de que las integrinas tienen una señalización dirigida: dependiendo del estado conformacional que se alcance, el resultado en señalización es diferente.

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En el estado canónico de activación máxima (100 Armstrong), la interacción que se produce en la matriz es a través de una serie de motivos en las proteínas de matriz, motivos RGD. El motivo RGD se encuentra dispuesto en tándem en diferentes componentes de matriz (fibronectina (FN) y vitronectina (VN)). Hay otro motivo, el motivo LDV, que media el mismo tipo de reconocimiento. En el resto de conformaciones, que no son asociadas al estado canónico activo, la integrina puede interaccionar con ligandos pero de forma no convencional, interaccionando por otros sitios que no son de este tipo, y que son de mucha menor afinidad.

Talina media la activación de integrinas

El inductor de activación es la talina, es la que adapta citoesqueleto de actina, y es adaptador citosólico de integrina. La presencia de talina unida a integrina provoca la conformación activa de esta, uniéndose al C-terminal de la cadena β de las integrinas. La cadena β de las integrinas es muy corta (45 aminoácidos), en la que se concentran muchas regiones de interacción con proteínas:

- Región yuxtamembrana, que interacciona con la cadena α en estado inactivo (cualquier cosa que rompa esto activa integrinas).

- 2 motivos de tirosina: o NPxY: Reconocida por Talina. o NxxY: Reconocida por Kindlina,

La esencial es talina. La talina en estado basal está inactiva, plegada sobre sí misma. Cuando la conformación inactiva pasa a ser activa, la cabeza N-terminal de la talina, que tiene un dominio de homología FERM, de los cuales F3 interacciona con los motivos de tirosina en estado defosforilado (PTB).

Cuando la tirosina se fosforila, F3 pierde el interés por la secuencia. Hay dominios PTB que se regulan la mayoría por fosforilación. El dominio FERM permite interaccionar con actina y tirosina. Es característico también de las proteínas de unión a actina.

Hay una gran densidad de prtoeínas que interaccionan con estas proteínas, el C terminal es un dominio de mucha competencia, no todas se dan a la vez. En el caso de la talina, cuando hay fosforilación y se fosforila la tirosina, talina se separa, y se unen otras proteínas, como tensina.

La talina induce activación porque separa la cadena α de la β, lo que promueve la activación de la integrina.

Talina media el reclutamiento de componentes

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La molécula es muy grande, de unos 1000 aminoácidos, en el que distinguimos:

- Región N-terminal o cabeza, que interacciona con Integrina, con actina PIP2, La quinasa de tirosinas FAK, permite el reclutamiento de esas proteínas.

- Región C-terminal o intermedia: la organización es en forma de varilla y se distinguen dos regiones de unión a actina (ABD), una cerca de la cabeza y otra en el extremo. Existen, además, una segunda región de contacto con integrina, el dominio IBS2 (integrin binding subsite 2, el 1 es el sitio de unión FERM F3).

- Además de estas regiones, están regiones de reclutamiento de vinculina, que se une a filamentos de actina.

De forma que, talina no solo activa a integrina, sino que permite unir a esta integrina activa, filamentos de actina y elementos de señalización como FAK, que fosforila residuos de tirosina, formando una red de fosfotirosinas y elementos con dominios SH2.

Estas talinas, en estado basal están inactivas porque hay un plegamiento intramolecular, que bloquea al dominio F3 con la región de la cola. Hay una serie de estímulos que activan la talina:

- PIP2 (reclutamiento de talina a membrana), - Eventos de fosforilación en la región C-terminal (varilla), a través de la quinasa Src, - Reclutamiento a la membrana por otras proteínas, como Rap (G-monomérica que se activa por PKC o calcio). Rap

recluta a talina por una proteína intermedia, y la talina activada recluta a integrinas. - Hay otras proteínas, como MAPK que fosforilan a talinas y las inactivan.

Las talinas, una vez se activan, rápidamente dimerizan y forman parte de los complejos de integrina. La disposición de los dímeros es comprometida, se proponen varias organizaciones. Lo que se deduce de aquí es que la talina activada va a unir

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simultáneamente dos complejos de integrina. Las integrinas, una vez activadas, bien por unión extracelular de ligandos, por talina de forma intracelular o por ambos eventos, pueden organizar dos tipos de complejos de adhesión de MEC.

- Complejos focales, - Adhesiones focales.

Son diferentes, pero están formados por integrinas. Las adhesiones focales evolucionan a partir de los complejos focales. Son puntos de conexión de la célula con a MEC, organizados por integrinas. Lo que diferencia uno de otro es el número de receptores de integrinas, y la composición de proteínas organizada alrededor de los complejos:

- Los complejos focales son de forma transitoria, y pequeños, de 0.1µm. Involucran normalmente a un trímero de integrinas asociados por talina. Se asocian a la región de la proteína Rac, y están contactando con filamentos de actina, característicos de las redes dendríticas de actina. Hay nucleación dependiente de los complejos Arp2/3.

o Al microscopio se observan como un punteado, que a medida que pasa el tiempo va creciendo, y va desarrollando o madurándose en adhesiones focales.

- Las adhesiones focales son mucho más estables y más grandes (1µm). Están asociadas a citoesqueleto de actina de carácter contráctil, fibras de estrés.

o La composición de estas adhesiones implica hasta 200 proteínas diferentes, en las que están presentes las de los complejos focales, y proteínas nuevas, de forma que la estructura tiene estrutura mecánica, va a permitir soportar tirones de la MEC. Hay proteínas diferenciales, como son la cixina, o la propia tensina.

¿Cómo es la composición de las adhesiones?

En la adhesión focal hay decenas de dímeros αβ integrinas, haciendo conexiones entre MEC y citoesqueleto. En un primer momento, tanto para uno como para otro, lo que es necesario es que las integrinas tengan un cierto grado de agrupación, se necesita llegar como mínimo a un trímero de integrinas agrupadas para que haya un complejo focal (si no se forma puede señalizar, pero no genera adhesión). Cuando tenemos muchas más de 3, hablamos de adhesiones focales.

Las integrinas están entrecruzadas por el reclutamiento de talina, que establece contactos con dímeros αβ integrina. Además, se reclutan proteínas que permiten itneraccion con citoesqueleto de actina (no sólo talina), como es el caso de vinculina, paxilina, etc. Se recluta además FAK. Esa FAK que se recluta está activa. El resultado es que FAK fosforila a integrinas, a adaptadores reclutados por talina, etc., y se genera una red de interacciones por fosforilaciones de tirosinas.

La actuación de FAK va unida al a activación de integrina, aunque no es necesaria para la formación de contactos y adhesiones focales. Lo que hace FAK activada en estos complejos es ayudar a que el ensamblaje sea más rápido, y con el tiempo adquiere un papel antagónico: señaliza el desensamblaje de la estructura (tiene un papel dual).

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En este entrecruzamiento de proteínas, hay dos factores que intervienen, tanto desde dentro como desde fuera:

- Los ligandos de MEC no sólo activan integrinas, sino que contribuyen a su agregación, porque cada ligando de MEC va a tener en tándem motivos de unión a integrinas (RGD), de forma que las integrinas van a quedar inmovilizadas en la región donde están interaccionando con la MEC.

- Intracelularmente, la propia red de filamentos de actina contribuye a la activación y agregación de integrinas. o Si tenemos Rac, se produce una red de actina. Esta red de actina va a llevar proteínas de unión a actina. A

medida que la red crece y va ramificándose, contactará con la talina que está reclutando con las integrinas activas. A medida que se van enganchando en la red, se quedan inmovilizados. Por tanto, Rac es necesaria para la formación de contactos focales (permite reunir trímeros de integrinas activas). El Rac activo puede provenir de receptores cercanos en la membrana. Además, la propia integrina

activada, inicialmente permite la estimulación de Rac. Rac activa estimula la activación de otras proteínas.

1) Las integrinas en conformación activa forman clusters, cadena beta necesaria 2) La unión de ligando ECM induce la formación de un trímero, con reclutamiento de talina, vinculina, α‐actinina

3) La activación de integrinas inside-out o la unión de ligandos recluta FAK y proteínas con dominios PTB - Talina es el factor clave para la formación de adhesiones focales maduras

- FAK no es necesaria para la formación de FA (coopera y regula) Tensina se recluta en las FAs maduras, reemplazando a talina

La actividad de Rac es la que se asocia con contactos focales, que eventualmente puede dar a adhesiones focales. La transición de uno a otro es el resultado de un intercambio de Rac activada por Rho, de forma que cuando Rac deja de estar activa y es Rho la que comienza a señalizar, se produce la maduración del contacto focal, que se traduce en que la integrina conecte con fibras de estrés ¿Quién activa a Rho? Rho puede activarse por:

- Co-receptores, - La propia integrina, cuando se produce estimulación sostenida de Rac.

A medida que las adhesiones focales maduran, no son eternas, llega un momento que se desensamblan. Los factores que desensamblan son la propia activación de Tyr quinasas como FAK o PAK:

- PAK, PKA MAPK disminuyen la fosforilación de la cadena ligera de miosina y la actividad motora de la miosina, - MAPK estimula la proteolisis parcial de talina por calpaina2,

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- FAK y Src contribuyen al reciclaje, fosforilando la cadena b1 en el motivo NPxY (desunión de talina) y la proteína PIPK1γ,

El resultado es que perdemos fibras de estrés, disminuimos la actividad de Rho, desensamblamos talina, y a través de calpaínas eliminamos componentes de la adhesión.

El factor esencial para promover la maduración es Rho. Los únicos efectores necesarios de Rho son Rho-kinasa y la formina mDia. Podemos tener una situación en las que transfectando sólo con rho-quinasa y mDia, de forma que todos los contactos se convierten en adhesiones focales, sin necesidad de ligandos extracelulares. De hecho, no necesitaríamos ni estos efectores, la aplicación de fuerza es necesaria para que un contacto focal pase a ser adhesión focal (por ejemplo, estirando la membrana).

¿Cómo la fuerza o tensión aplicada estimula a la transición? Hay varios modelos:

- Recuperación/perturbación: La aplicación de una fuerza a una región de membrana dislocaría las moléculas presentes en ese contacto focal, las recolocaría, creando espacios para que se incorporaran nuevas moléculas en el contacto focal. La transición implica un cambio cuantitativo y cualitativo.

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- Sorting (separación): con la aplicación de la fuerza, proteínas aleatoriamente distribuidas en la adhesión focal tendrían a reorganizarse por grupos, por el tipo de proteína. La deformación de la membrana facilitará que las moléculas que un determinado tipo encajaran mejor con moléculas de este tipo. Se crearían microdominios moleculares dentro de ese contacto focal, que estaría pasando a adhesión. Esto implica que se generen regiones de reclutamiento o docking diferentes a las que había.

- Cambios conformacionales: La aplicación de una fuerza se transmitiría a determnados componentes del ontacto focal, que sufrirían cambios conformacionales. Con ese cambio, esa proteína podría exhibir lugares de interaccióbn, lugares de fosforilación, etc., que no estuvieran expuestos, y adquirir así nuevas capacidades. Ej: vinculina. Talina tiene sitios de unión a vinculina, pero no todos están expuestos. Sólo cuando se produce modificación, los sitios ocultos de vinculina se expondrían, y esa proteína reclutaría más vinculina.

La señalización de las integrinas varía con el grado de tensión: contractilidad intracelular o rigidez de la ECM

El hecho de que las integrinas estén en un contexto de tensión, hacen que los complejos tengan consecuencias en la señalización completamente diferentes. Si las integrinas están formando adhesiones focales, bien porque están entrecruzadas por una matriz rígida o porque se desarrolla contractilidad intercelular, estas moléculas señalizan a proliferación, supervivencia y señalización.

Cuando las integrinas están interaccionando con una matriz flexible o no hay una excesiva contractilidad (contactos focales, relajado), las integrinas lo que hacen es señalizar por vías que van a mantener el estado diferenciado de las células. La diferencia entre una situación y otra aparentemente estaría determinada por la distinta activación de FAK.

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La diferente señalización se asocia al diferente estado de activación de FAK. Esta quinasa, puede interaccionar con integrinas de forma diferente:

- Cuando la integrina está activada por vía intracelular (talina con la cadena β), talina puede reclutar a FAK, por el C-terminal. En esta disposición, FAK tiene un mínimo de actividad, no es capaz de autofosforilarse. Se dice que FAK está en un estado de reposo, que no quiere decir que esté totalmente inactivo: se supone (aunque no está demostrado) que FAK podría tener funciones de scaffold, y tener un tipo de señalización relacionado con morfología diferencial.

- Cuando la integrina empieza a unir, por ejemplo, ligandos de MEC, se produce en FAK un cambio conformacional que la abre, de forma que ahora tiene dos contactos con integrina: a través de talina y del N-terminal. En esta conformación abierta, puede autofosforilarse, y esto activa la actividad catalítica de la enzima. En este sitio de fosforilación (ser 397, esencial), se recluta Src, y se producen transfosforilaciones dependientes de FAK y Src en la molécula de FAK. Cada uno de los múltiples sitios fosforilados, actúa como docking para proteínas con dominios SH2. El resultado de esta activación se asocia a procesos de migración y proliferación. FAK tiene un código de fosforilaciones que determina que señalización realiza.