Los receptores de colágeno son proteínas de membrana que se unen a la proteína de la matriz extracelular , el colágeno , la proteína más abundante en los mamíferos. [1] Controlan principalmente la proliferación, migración y adhesión celular, activación de la cascada de coagulación y afectan la estructura de la ECM mediante la regulación de MMP (metaloproteinasas de matriz).
Hay al menos ocho receptores de colágeno humano. [2]
Glicoproteínas de la membrana plaquetaria
Las glucoproteínas de la membrana plaquetaria , principalmente GPIa / IIa , GPVI y probablemente también GPIV , funcionan como receptores que participan en la adhesión de las plaquetas al colágeno . El complejo de glicoproteína Ib-IX-V asume el papel principal en la eliminación de lesiones por alto estrés .
Integrinas
Las integrinas funcionan como el principal receptor celular de la proteína de la matriz extracelular. Estos receptores comprenden una subunidad transmembrana α y β, que están unidas de forma no covalente. La unión al colágeno es proporcionada principalmente por las integrinas α1β1, α2β1, α10β1 y α11β1.
La integrina α1β1 se une al colágeno a través del motivo MIDAS en el dominio de la subunidad α I. Se une preferentemente a los colágenos IV, VI y tipo XIII, pero también a los colágenos formadores de fibrillas. Se han identificado sitios de unión específicos en colágeno I y IV. Este receptor se encuentra principalmente en las células mesenquimales. Las funciones incluyen: proliferación de fibroblastos; regulación de la síntesis de colágeno y expresión de MMP ; respuesta a la lesión renal.
La integrina α2β1 se une preferentemente a los colágenos formadores de fibrillas. Se han identificado sitios de unión específicos en colágeno I y III. La integrina α2β1 se expresa principalmente en células epiteliales y plaquetas. Las funciones incluyen: adhesión plaquetaria, el receptor más abundante de colágeno en las plaquetas ; morfogénesis ramificada; activación de mastocitos; adhesión de queratinocitos y es el principal regulador de la migración celular.
La integrina α10β1 se une preferentemente a los colágenos IV y VI, pero también al colágeno II. Se expresa en condrocitos y músculo cardíaco. Involucrado en la morfogénesis y función de la placa de crecimiento.
La integrina α11β1 es expresada por células mesenquimales en algunas partes del embrión durante su desarrollo y también en músculos en adultos: preferiblemente se une al colágeno fibrilar. Los receptores de integrina capaces de unirse al colágeno podrían, según los resultados de (Garnotel R et al. 2000), incluir la integrina α10β2, que está situada en los monocitos y se une al colágeno de tipo I.
Receptores de dominio de discoidina
Los receptores del dominio de discoidina forman un subgrupo de receptores tirosina quinasas . La activación del receptor ocurre cuando el colágeno se une a los dímeros DDR preformados en la membrana celular, cuando el colágeno está unido, probablemente ocurre un cambio conformacional, lo que hace que las quinasas citosólicas roten para enfrentarse entre sí y su autofospoforilación. Hasta ahora se desconoce la forma exacta de activación del receptor. A diferencia de otros receptores de tirosina quinasa, la activación máxima de los receptores ocurre 18 horas después de la estimulación del colágeno. Funcionan como receptores para diferentes tipos de colágeno, reconocen muchos colágenos fibrilares y también son capaces de unirse a algunos colágenos no fibrilares. Sin embargo, la conformación nativa del colágeno es un requisito para la unión al receptor, el colágeno desnaturalizado no está unido. Los DDR ya se expresan ampliamente durante el desarrollo y el nivel de expresión también es alto en los adultos.
DDR1 es un homodímero. Su ectodominio consiste en un dominio de discoidina de unión a colágeno seguido de ~ 200 residuos de estructura desconocida. Se une a los colágenos formadores de fibrillas y principalmente al colágeno de tipo IV, pero también al colágeno de los tipos I, VI, VIII. Se expresa principalmente en células epiteliales y leucocitos y cambia la tasa de expresión debido a la fase del ciclo celular. Las funciones incluyen: desarrollo de la glándula mamaria; reparación de heridas arteriales; regulación de la proliferación celular, adhesión celular y expresión de MMP; función renal, diferenciación y función de los leucocitos.
Estructura DDR2 como arriba. Se une a colágenos formadores de fibrillas, colágeno de tipos I, II, III y X. Se ha identificado un sitio de unión específico en el colágeno II. Es específico para células mesenquimales. Las funciones incluyen: proliferación de condrocitos y crecimiento óseo; regulación de la proliferación celular, adhesión celular e inducción de la expresión de MMP.
Receptores similares a las inmunoglobulinas
El receptor de glucoproteína VI GPVI pertenece a la familia de glucoproteínas de las inmunoglobulinas. Consiste en dos dominios de inmunoglobulina extramembrana, que están asociados con mucina glicosilada extracelular y juntos forman un tallo. Otra parte del receptor consiste en una hélice transmembrana con un dominio citosólico corto. Una cadena FcRγ con dominio ITAM (motivo de activación inmunorreceptor basado en tirosina) está asociada con el dominio transmembrana. El dominio citosólico corto interactúa con calmodulina y Src quinasas Lyn y Fyn. Estas Src quinasas fosforilan la tirosina en el dominio ITAM y activan una cascada de señalización. La glicoproteína VI pertenece a los receptores de colágeno que se expresan principalmente en la superficie de las plaquetas. Junto con el receptor de integrina α2β1, proporcionan la activación de la cascada de coagulación cuando se daña un vaso sanguíneo. Cuando se produce un daño, el colágeno endotelial se descubre y se une al receptor GPVI en las plaquetas. Esta interacción activa cascadas de señalización que conducen a la liberación de factores de coagulación. Principalmente, los colágenos fibrilares de tipo I y III sirven como ligandos. Las funciones incluyen: Adhesión y activación plaquetaria: el receptor de colágeno plaquetario más importante en términos de señalización. [3]
LAIR1 (receptor similar a IG asociado a leucocitos) funciona como señal de inhibición para diferentes células inmunes. Lair-1 consta de un dominio de Ig, una hélice transmembrana y un dominio citosólico corto, que incluye dos motivos de inhibición (ITIM), que pueden bloquear el dominio de tirosina cuando se activan. Un ligando del receptor Lair-1 es el colágeno transmembrana de tipo XVII, también se une al colágeno de los tipos I y III. La unión de colágeno inhibe la función de Lair-1.
Receptores de manosa
El receptor de manosa proporciona la recepción de ligandos extracelulares. A la familia de los receptores de manosa pertenecen: receptor de manosa, receptor de M-fosfolipasa A2 (PLA2R), Dec-205, Endo180 / uPARAP. Comparten un dominio extracelular, que contiene el dominio N-terminal rico en cisteína, el dominio de fibronectina F2 tipo II y varios dominios de C-lectina. De esta familia de manosa, el colágeno se une específicamente al receptor de manosa, al receptor de M-fosfolipasa A2 y al receptor Endo180. La unión de colágeno o colágeno desnaturalizado (gelatina) es proporcionada por el dominio F2 y en parte por el dominio C-terminal (aa 1000-1453), que se une a la triple hélice de colágeno de tipo I. En la población de fibroblastos con receptor Endo180 no funcional se observó incapacidad para internalizar el colágeno y una capacidad reducida de adhesión y una mayor migración relacionada en la matriz de colágeno. El principio exacto de la unión del colágeno al receptor de manosa no se conoce hasta ahora. El receptor Endo180 se expresa en fibroblastos, células endoteliales y macrófagos.
Referencias
- ^ Colágeno + Receptor en los encabezados de temas médicos de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.(MeSH)
- ^ Leitinger B, Hohenester E (abril de 2007). "Receptores de colágeno de mamíferos". Matrix Biol . 26 (3): 146–55. doi : 10.1016 / j.matbio.2006.10.007 . PMID 17141492 .
- ^ Gibbins JM, Okuma M, Farndale R, Barnes M, Watson SP (agosto de 1997). "La glicoproteína VI es el receptor de colágeno en las plaquetas que subyace a la fosforilación de tirosina de la cadena gamma del receptor Fc" . FEBS Lett . 413 (2): 255–9. doi : 10.1016 / S0014-5793 (97) 00926-5 . PMID 9280292 .
Vogel, WF, 2001. Señalización del receptor de colágeno en la salud y la enfermedad. Revista europea de dermatología 11, 506-514.
White, DJ, Puranen, S., Johnson, MS, Heino, J., 2004. La subfamilia de receptores de colágeno de las integrinas. Revista Internacional de Bioquímica y Biología Celular 36, 1405-1410.