The integrin adhesome interaction map. Reproduced with permission © (2007) Macmillan Publishers Ltd.

Клетки воспринимают множественные средовые сигналы посредством своих матричных адгезивных комплексов, обеспечиваемых посредством integrin рецепторов. Эти адгезивные соединения позволяют клеткам вести себя по-разному на 2- и 3-мерном матриксе, различая между разными компонетами extracellular matrix (ECM), определяя различия в плотности адгезивных лигандов и отвечая на механические пертурбации и ригидность поверхности. Чтобы понять механизмы, которые лежмт в основе этих различных реакций, Zaidel-Bar с коллегами представили детальное описание in silico карту взаимодействий integrin adhesome. Авт., использовали данные, полученные из опубликованных экспериментальных исследований, чтобы выяснить молекулярные основы integrin-обеспечиваемой адгезии и передачи сигналов, собрав список из 156 компонентов — 90 из которых физически располагаются внутри адгезивных сайтов и 66 'peripheral' компонетов, которые взаимодействуют с внуитренне присущими молекулами и влияют на их активность и судьбу. Сеть adhesome содержит несколько функциональных групп, таких как адапторные белки цитоскелеnyst белки, актин-связывающие белки, Ser/Thr киназы, Ser/Thr протеин фосфатазы, Tyr киназы, Tyr фосфатазы, GTPases, GTPase-активирующие белки и guanine-nucleotide exchange факторы, трансмембранные рецепторы и адгезивные белки. Информация из литературных источников и большие базы данных по межбелковым взаимодействиям, такие как BIND и HPRD, были использованы. чтобы картировать большинство известных взаимодействий между этими компонентами. Сеть содержит 690 связей — 379 binding взаимодействий (которые не зависят от направления) иd 311 сигнальных взаимодействий, 213 из которых определены как активационные взаимодействия и 98 взаимодействий, которые определены как ингибирующие. По сравнению с др. in silico межклеточными сетями млекопитающих сеть adhesome обнаруживает высокое отношение связи-на-узел и характеризуется плотной коммуникабельностью внутри сети. Эти свойства удерживают сеть интактной даже после удаления большинства узлов. В самом деле, белки с более чем 20 взаимодействиями формируют наболее выделяющиеся узлы (hubs) и наиболее важны для функции сети, чем белки с меньшим числом взаимодействий. Напр.. потеря белков с 30 и более потенциальными взаимодействиями (такие как интегриновые рецепторы) приводит в результате к эмбриональной летальности мышей, в то время как потеря белков с меньшим, чем 7 взаимодействиями не вызывают столь вредных последствий. Разрыв сети на функциональные модули(subnets) — одну структурную и 5 регуляторных подсетей: Ser/Thr фосфорилирование, Tyr фосфорилирование, Rho GTPases, липиды и протеолитическая активность — предоставляют важную информацию о фундаментальных принципах организации сети. Авт. подсчитали, что более чем половина связей, которые соединяют разные компоненты adhesome, могут быть включены и выключены с помощью сигнальных элементов; сюда входят конформация,GTPase, фосфорилирование и др. типы переключения. Наконец, авт. исследовали уникальные 'design principles', которые существенно обогащают adhesome сеть и идентифицировали специфические 'network motifs', которые посредством 'scaffolding protein', связывают вместе белки, которые могут модифицировать один др. Мотивы adhesome сети, как было установлено, являются динамичными и это согласуется с взаимодействиями по связыванию, которые могут быть регулируемые с помощью включения/выключения. Как подчеркивают авт. "...these findings can stimulate modelling and simulations that will further our understanding of how adhesion sites are formed and regulated, and how these molecular machines are capable of sensing the chemical and physical properties of their environment."