Integrin-linked kinase (ILK) обычно локализуется в integrin-обеспечиваемых адгезивнх комплексах, формирующихся в зависимости от контекста взаимодействий extracellular matrix (ECM) с клетками (Vouret-Craviari et al„ 2004; McDonald et al., 2008). Хотя их Ser/Thr kinase активность занимается связыванием интегрина, ILK также действует в качестсве каркасного белка, уоторый обеспечивает связь интегринов с актиновым цитоскелетом (Sepulveda and Wu, 2006; McDonald et al„ 2008). С этой целью ILK не только непосредственно ассоциирует с β 1 integrin субъединицей, но и рекрутирует взаимодействующих с каркасом партнеров PINCH (-1 или -2), а также один из членов семейства parvin (α- β- или γ-parvin) чтобы образовать PINCH-ILK-parvin (PIP) комплекс (Legate et al., 2006; Sepulveda and Wu, 2006; McDonald et al., 2008). Помимо создания физической связи между integrins и актиновым цитоскелетом определенные PIP комплексы могут рекрутировать дополнительные цитоскелет поддерживающие и сигнальные молекулы, такие как Nck2, paxillin, α-Р1Х, и α-actinin (Legate et al.. 2006; Sepulveda and Wu, 2006; McDonald et al.. 2008). Взаимодействия PIP комплексов со специфическими дополнительными партнерами прямо или косвенно активируют ключевые элементы различных сигнальных путей, такие как Akt и члены семейства Rho GTPase, вовлекая тем самым ILK в различные клеточные связанные с адгезией процессы, такие как врастание, миграция, жизнеспособность и пролиферация (Legate et al., 2006; Sepulveda and Wu, 2006; McDonald et al., 2008).

Эпителий кишечника человека является прекрасной биологической моделью для изучения скоординированных клеточных процессов, участвующих в гомеостазе тканей. Его быстрое, постоянное обновление связано с пространственно разделенными пролиферативной/недифференцированной и непролиферативной/дифференцированной популяциями эпителиальных клеток, расположенных соотв. в криптах и ворсинках (Pageot et al., 2000; Crosnier et al., 2006). Динамическое обновление кишечного эпителия в основном характеризуется продукцией intestinal epithelial cell (IEC) и созреванием в криптах, миграцией из крипт в основание ворсинки и задем дальнейшей миграции дифференцированных клеток в кончик ворсинки, где они слущиваются за счет anoikis (Crosnier et al., 2006). У человека функциональность оси крипта-ворсинка полностью устанавливается к середине беременности (18-20 недель) (Teller and Beaulieu, 2001; Crosnier et al., 2006). Как и все эпителии кишечный эпителий взаимодействует с basement membrane (BM). Кишечная BM управляет несколькими клеточными процессами, которые являются критическими для гомеостаза кишечного эпителия, такими как пролиферация, миграция, дифференцировка и жизнеспособность (Beaulieu, 1997; Simon-Assmann et al., 1998; Teller and Beaulieu, 2001). Некоторые компоненты ECM components, такие как type IV collagen и laminins, исключительны для BMs (Laurie et al., 1982; Simon-Assmann et al., 1986; Beaulieu and Vachon, 1994; Beaulieu, 1997). В кишечнике эти молекулы дифференциально экспрессируются вдоль оси крипта-ворсинка и поэтому предполагается, что они выполняют разные роли в IEC процессах (Simon-Assmann et al., 1986; Beaulieu, 1997). Др. важным компонентом ECMs и BMs является fibronectin, ключевой игрок в установлении и поддержании тканевой морфологии и в заживлении ран (Simon-Assmann et al.. 1986: Ruoslahti. 1988; Mao and Schwarzbauer. 2005; Zhang et al. 2006). В кишечнике человека fibronectin строго экспрессируется в BM, лежащей под компартментом, постепенно уменьшаяст в направлении кончика ворсинки (Quaroni et al., 1978; Simon-Assmann et al., 1986; Beaulieu et al.. 1991). Fibronectin продуцируется, секретируется и откладывается с помощью кишечных клеток как эпителиального, так и мезенхимного происхождения (Quaroni et al.. 1978. Laurie et al., 1982; Vachon et al., 1995) , и как было установлено, вносит вклад во многие клеточные функции в клетках разного происхождения (Ruoslahti, 1988: Mao and Schwarzbauer. 2005). Успешное отложение fibronectin в BM базируется на его распознавании с помощью специфических integrin рецепторов, которые обеспечивают его расправление (unfolding) в процессе, известном как фибриллогенез (Mao and Schwarzbauer, 2005). Этот процесс экспозирует специфические структурные домены фибронектина, которые затем обеспечивают образование нерастворимых фибрронектиновых фибрилл, необходимых для его отложения (Mao and Schwarzbauer, 2005). В данном случае отложение fibronectin характеризуется образование специализированных ECM-cell контактных структур, называемых fibrillar adhesion points, которые генерируются благодаря организованному взаимодействию между интегринами, цитозольными белками и актиновым цитоскелетом (Mao and Schwarzbauer, 2005). Т.к. некоторые сообщения указывали на участие ILK в отложении fibroncctin (Wu et al.. 1998: Guo and Wu. 2002: Vouret-Craviari et al., 2004; Assi et al., 2008), и т.к. ILK и PIP комплексы были найдены в fibrillar adhesion points (Guo et al.. 2001; Vouret-Craviari et al., 2004), то возник вопрос об их роли в отложении fibronectin в BM в кишечнике человека.

Мы исследовали экспрессию и роль ILK в lECs человека in vivo и in vitro. мы установили, что паттерны экспрессии вдоль crypt-villus оси ILK, PINCH-1, α-parvin и (β -parvin следуют распределению отложения в BM фибронектина, т.е. в основном предоминируют с пролиферативных/недиффернцированных криптах lECs. Используя siRNA аодход к нокауны ILK, мы продемонстрировали роль ILK в поддержании PIP комплексов, а также в отложении fibronectin с помощью lECs, в дальнейшем непосредственно влияя на их распределение, миграцию и ход клеточного цикла. Внесение экзогенного фибронектинового матрикса устраняло ILK нокдаун фенотип, что также подчеркивает важность ILK в организации crypt-villus BM кишечника, также как в функциональных основах в IEC клеточных процессах у человека.

Итак, было установлено, что ILK и взаимодействующие с ней партнеры PINCH-I, α-parvin и β-parvin экспрессируются в соответствии с понижающимся градиентом от дна критпы к кончику ворсинки, в точности соответствуя паттерну экспрессии фибронектина. Нокдаун ILK тяжело нарушает способность клеток к разрастанию, миграции и реституции, что непосредственно связано со снижением отложений фибронектина. Все дефекты, индуцируемые нокдауном ILK устраняются при добавлении экзогенного фибронектина.