整合素- 維基百科，自由的百科全書

整合素（英語：Integrin，又譯為整聯蛋白）是一種介導細胞和其外環境（如細胞外基質，Extra Cellular Matrix）之間的連接的跨膜受體，普遍存在於脊椎動物的細胞表面。

整合素 維基百科，自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋 整合素αVβ3的胞外結構域StructureoftheextracellularsegmentofintegrinalphaVbeta3.[1]鑑定標誌Integrin_alphaVbeta3PfamPF08441Pfam宗系CL0159InterPro（英語：InterPro）IPR013649 SCOP（英語：StructuralClassificationofProteins）1jv2/SUPFAM現有可用的蛋白結構：Pfam  結構/ECOD  PDBRCSBPDB;PDBe;PDBjPDBsum（英語：PDBsum）結構概要PDB1jv2,1l5g,1m1x,1u8c 整合素α亞基的胞內結構域StructureofchaperoneproteinPAPD.[2]鑑定標誌Integrin_alphaPfamPF00357InterPro（英語：InterPro）IPR000413PROSITE（英語：PROSITE）PDOC00215 SCOP（英語：StructuralClassificationofProteins）1dpk/SUPFAM OPM（英語：OrientationsofProteinsinMembranesdatabase）家族197OPM（英語：OrientationsofProteinsinMembranesdatabase）蛋白2knc現有可用的蛋白結構：Pfam  結構/ECOD  PDBRCSBPDB;PDBe;PDBjPDBsum（英語：PDBsum）結構概要PDB1dpk,1dpq,1kup,1kuz,1m8o,1s4w 整合素（英語：Integrin，又譯為整聯蛋白）是一種介導細胞和其外環境（如細胞外基質，ExtraCellularMatrix）之間的連接的跨膜受體，普遍存在於脊椎動物的細胞表面。

整合素擁有聯繫細胞外部和內部結構的作用，同時在細胞與環境的信號轉導中，整合素也將ECM的化學成分與受力狀態等有關信息傳入細胞。

因此，整合素除了穿過膜的機械作用，也參與了細胞訊息、細胞週期之調節、細胞型態以及細胞的運動。

通常，受體的作用是將外環境的變化通知細胞並引起細胞反應。

但整合素不僅介導由外到內的信號，也介導由內到外的細胞信號。

因此整合素不但將ECM的信息傳遞給細胞，也將細胞的狀態表達給外界，從而可以迅速和靈活地響應環境中的變化，比如血液的凝固作用。

整合素有許多的類型，一些細胞在其表面表達多種整合素。

整合素對動物細胞十分重要，在從海綿到哺乳動物的所有動物中都有發現，人類基因中的整合素已得到詳致研究。

整合素通過與其它蛋白相互作用來介導細胞–細胞和細胞–ECM的相互作用與通信。

參與這些過程的蛋白主要有細胞粘附分子（比如鈣粘素、IgSF、選擇素）、細胞外配體（比如纖連蛋白、膠原蛋白、玻連蛋白（英語：vitronectin））、層粘連蛋白幾個大類。

目次 1結構 2分類 3功能作用 3.1連接細胞和細胞外基質 3.2細胞的信號轉導 4脊椎動物的整合素 5參考文獻 6外部連結 結構[編輯] 整合素是由α和β兩亞基組成的專性異二聚體，α和β亞基都是跨膜蛋白並有一個小型的胞內結構域[3]。

在哺乳動物中，總共發現了18個α亞基和8個β亞基，而果蠅基因組中只有5個α和2個β亞基，隱杆線蟲（英語：Caenorhabditis）只有2個α和1個β亞基[4]，領鞭毛蟲中只有α亞基而無β亞基[5]。

整合素在細胞內基質區域大概有40-70個胺基酸片段，β4亞基不同於所有其他亞基;它的細胞質結構域要大得多，有1000個胺基酸，並與中間纖維連接而不是常見的肌動蛋白。

[6]而在細胞的外球形結構域，存在α鏈和β鏈一起露出脂雙分子層外約20nm的頭部，其中N端的末端5nm可以用於同細胞外基質蛋白結合，外部結合的過程可以類比為螃蟹鉗將目標蛋白夾住（雖然是通過化學作用而非力學作用）；細胞內的尾部則與肌動蛋白相連。

整聯蛋白的兩個亞基，α和β鏈都是糖基化的。

整合素的分子質量大約在100kDa左右，其中β鏈含有四個富含半胱氨酸的重複序列。

α亞基 基因 蛋白 別名 ITGA1 CD49a VLA1 ITGA2 CD49b VLA2 ITGA3 CD49c VLA3 ITGA4 CD49d VLA4 ITGA5 CD49e VLA5 ITGA6 CD49f VLA6 ITGA7 ITGA7 FLJ25220 ITGA8 ITGA8 ITGA9 ITGA9 RLC ITGA10 ITGA10 ITGA11 ITGA11 HsT18964 ITGAD CD11D FLJ39841 ITGAE CD103 HUMINAE ITGAL CD11a LFA1A ITGAM CD11b MAC-1 ITGAV CD51 VNRA,MSK8 ITGA2B CD41 GPIIb ITGAX CD11c β亞基 基因 蛋白 別名 ITGB1 CD29 FNRB、MSK12、MDF2 ITGB2 CD18 LFA-1、MAC-1、MFI7 ITGB3 CD61 GP3A、GPIIIa ITGB4 CD104 ITGB5 ITGB5 FLJ26658 ITGB6 ITGB6 ITGB7 ITGB7 ITGB8 ITGB8 另外，一些亞基的不同形式是由不同的RNA選擇性剪接而來，比如β1亞基存在四種選擇性剪接而成的形式。

通過許多種不同的α和β亞基組合，能產生24種整合素（這一數字會依不同的研究而變化）[7]。

分類[編輯] 整聯蛋白可以通過多種方法進行分類，比如有一部分的α鏈含有特殊的A-domain[8]（得名於血友病因子中相似的結構域，在α鏈中也被稱為α-inserted-domain）。

擁有這個特殊結構域的蛋白（比如α1β1，α2β1）或者連接細胞和膠原蛋白，或者充當細胞間的粘結分子。

且α-I-domain都充當著結合位點的作用，而在α鏈上不含有α-I-domain的蛋白也在其β鏈上含有結構相似的A-domain，同時也充當連接位點。

A-domain擁有3個二價正離子（在細胞外基質中通常為Ca2+，Mg2+）的結合位點，其中一個在生理條件下被永久占據，另外兩個位點在整聯蛋白結合外部分子後才被占據。

功能作用[編輯] 連接細胞和細胞外基質[編輯] 整合素將細胞外基質和細胞骨架（通常是肌動蛋白）結合，至於結合配體的種類是由αβ亞基的種類決定的。

這種連接可以帶來拉力保護細胞不會從細胞外基質中被撕裂，保障了多細胞生物的整體性。

在組織培養中，整聯蛋白的一個重要的作用是幫助細胞遷移。

[9]細胞通過整聯蛋白附著在底物上。

在運動過程中，細胞會在前部附著新的基質，而後部解附著的基質則通過內吞的方式進行重複利用。

細胞的信號轉導[編輯] 整合素並非單純為細胞提供了一個附著點，同時也向細胞內部發送許多有關於周圍環境的信號，改變細胞的核心生命活動比如附著、運動、死亡、分化。

所以，整聯蛋白在很多生物過程中起到核心作用。

比如通過αIIbβ3調節的血小板聚合就在血液止血的過程中起到了一個非常重要的作用。

[10] 脊椎動物的整合素[編輯] 下表為脊椎動物中發現的整合素： 名稱 別名 分布 配體 α1β1 VLA-1 身體多處 膠原蛋白、層粘連蛋白[11] α2β1 VLA-2 身體多處 膠原蛋白、多種層粘連蛋白[11] α3β1 VLA-3 身體多處 層粘連蛋白-5 α4β1 VLA-4[11] 造血幹細胞 纖連蛋白、VCAM-1[11] α5β1 VLA-5;fibronectinreceptor 全身 纖連蛋白[11]、蛋白酶 α6β1 VLA-6;lamininreceptor 全身 多種層粘連蛋白 α7β1 肌肉、膠質瘤 多種層粘連蛋白 αLβ2 LFA-1[11] T細胞 ICAM-1、ICAM-2[11] αMβ2 Mac-1、CR3[11] 單核球和嗜中性球 血漿蛋白、ICAM-1[11] αIIbβ3 Fibrinogenreceptor;gpIIbIIIa[12] 血小板[11] 纖維蛋白原、纖連蛋白[11] αVβ1 葡萄膜黑色素瘤、神經腫瘤 玻連蛋白、纖維蛋白原 αVβ3 vitronectinreceptor[13] 活化的內皮細胞、黑色素瘤、膠質母細胞瘤 玻連蛋白[13]、纖連蛋白、纖維蛋白原、骨橋蛋白、Cyr61 αVβ5 全身都有，特別是在成纖維細胞、上皮細胞 玻連蛋白和腺病毒 αVβ6 增殖的上皮細胞，尤其是肺和乳腺 纖連蛋白、轉化生長因子-β（TGFβ）1和3 αVβ8 神經組織、周圍神經 纖連蛋白、TGFβ1和3 α6β4 上皮細胞[11] 層粘連蛋白[11] 參考文獻[編輯] ^XiongJP,StehleT,DiefenbachB;等.CrystalstructureoftheextracellularsegmentofintegrinalphaVbeta3.Science.October2001,294(5541):339–45.PMC 2885948 .PMID 11546839.doi:10.1126/science.1064535. 引文格式1維護：顯式使用等標籤(link) 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αM（英語：IntegrinalphaM）β2（Mac-1（英語：Mac-1）） 纖連蛋白受體 α2β1 α4β1 α5β1 白血球粘附受體 CD11a（英語：CD11a）β2（LFA-1） αM（英語：IntegrinalphaM）β2（Mac-1（英語：Mac-1）） αXβ2 非常晚期抗原 α1β1 α2β1 α3β1 CD49d（英語：CD49d）β1（VLA-4（英語：VLA-4）） α5β1 α6β1 玻連蛋白受體 αVβ3 αVβ5  信號轉導索引描述 胞外 神經肽 生長因子 細胞因子 激素 細胞表面受體（英語：Template:Cellsurfacereceptors） 配體門控離子通道 酶聯受體 G蛋白偶聯受體 免疫球蛋白超家族（英語：Template:Immunoglobulinsuperfamilyimmunereceptors） 整合素 神經肽受體 生長因子受體 細胞因子受體 胞內 受體蛋白（英語：Template:Signaltransducingadaptorproteins） GTP-binding（英語：Template:GTP-bindingproteinregulators） MAP激酶 鈣信號 脂質系號 路徑 hedgehog Wnt TGF-β MAPKERK（英語：Template:MAPKERKsignalingpathway） notch（英語：Template:Notchsignalingpathway） JAK-STAT 細胞凋亡 hippo（英語：Template:Hipposignalingpathway） TLR 閱論編膜蛋白：細胞粘附分子非鈣依賴IgSFCAM（英語：IgSFCAM） N-CAM(髓鞘蛋白零) 細胞間黏附分子(ICAM-1（英語：ICAM-1）,ICAM5（英語：ICAM5）) VCAM-1 PE-CAM（英語：CD31） L1蛋白質家族 L1-CAM NRCAM NFASC CHL1 Nectin（英語：Nectin）(PVRL1（英語：PVRL1）,PVRL2（英語：PVRL2）,PVRL3（英語：PVRL3）) 整合素 LFA-1(CD11a（英語：CD11a）+CD18) IntegrinalphaXbeta2（英語：IntegrinalphaXbeta2）(CD11c（英語：CD11c）+CD18) Macrophage-1antigen（英語：Macrophage-1antigen）(CD11b（英語：CD11b）+CD18) VLA-4（英語：VLA-4）(CD49d（英語：CD49d）+CD29) GlycoproteinIIb/IIIa（英語：GlycoproteinIIb/IIIa）(ITGA2B（英語：ITGA2B）+ITGB3（英語：ITGB3）) 鈣依賴鈣粘素Classical CDH1(gene)（英語：CDH1(gene)） CDH2（英語：CDH2） CDH3(gene)（英語：CDH3(gene)） 橋粒 橋粒黏蛋白(Desmoglein-1（英語：Desmoglein-1）,Desmoglein-2（英語：Desmoglein-2）,Desmoglein-3（英語：Desmoglein-3）,Desmoglein-4（英語：Desmoglein-4）) Desmocollin（英語：Desmocollin）(DSC1（英語：DSC1）,DSC2（英語：DSC2）,DSC3（英語：DSC3）) 原鈣粘蛋白（英語：Protocadherin） PCDH1（英語：PCDH1） PCDH15（英語：PCDH15） 未分組 T-cadherin（英語：T-cadherin） CDH4（英語：CDH4） VE-cadherin（英語：VE-cadherin） CDH6（英語：CDH6） CDH8（英語：CDH8） CDH11（英語：CDH11） CDH12（英語：CDH12） CDH15（英語：CDH15） CDH16（英語：CDH16） CDH17（英語：CDH17） CDH9（英語：CDH9） CDH10（英語：CDH10） 選擇素 E-選擇素（英語：E-selectin） L-選擇素（英語：L-selectin） P-選擇素（英語：P-selectin） 其它 淋巴細胞歸巢受體（英語：Lymphocytehomingreceptor）:CD44 L-選擇素（英語：L-selectin） 整合素(VLA-4（英語：VLA-4）,LFA-1) 癌胚抗原 CD22 CD24 CD44 CD146（英語：CD146） 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