Advanced

Chondrocyte-matrix interactions: with emphasis on the collagen binding integrin a10ß1

Camper, Lisbet LU (2000)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Vår kropp är uppbyggd av flera olika typer av stödjevävnader tex ben, brosk, muskler och hud. Den utgör kroppens stomme och bidrar med både stödjande och elastiska funktioner i kroppen.



Brosk är en specialiserad form av bindväv som bekläder alla ledytor i kroppen och dess specifika sammansättning förser leden med en i det närmaste friktionslös rörelseförmåga. Broskets stötdämpande förmåga skyddar det underliggande benet genom att fånga upp och fördela krafterna som bildas vid belastning av en led. Bindväven i brosk (extracellulär matrix) består av ett nätverk olösliga kollagenfibrer i vilket ett fåtal celler och en mängd lösliga proteiner och proteoglykaner är ... (More)
Popular Abstract in Swedish

Vår kropp är uppbyggd av flera olika typer av stödjevävnader tex ben, brosk, muskler och hud. Den utgör kroppens stomme och bidrar med både stödjande och elastiska funktioner i kroppen.



Brosk är en specialiserad form av bindväv som bekläder alla ledytor i kroppen och dess specifika sammansättning förser leden med en i det närmaste friktionslös rörelseförmåga. Broskets stötdämpande förmåga skyddar det underliggande benet genom att fånga upp och fördela krafterna som bildas vid belastning av en led. Bindväven i brosk (extracellulär matrix) består av ett nätverk olösliga kollagenfibrer i vilket ett fåtal celler och en mängd lösliga proteiner och proteoglykaner är fångade.



Kollagenfibrerna fungerar som armering och står för draghållfastheten i vävnaden. De lösliga proteoglykanerna består av en proteindel med påkopplade kolhydratkedjor sk glykosaminoglykaner (GAG). Den dominerande proteoglykanen i brosk heter aggrecan. GAG-kedjorna är negativt laddade och drar till sig vatten. Isolerat aggrecan i vattenlösning sväller upp till fem gånger sin volym i brosk. Denna expandering och de repellerande negativa laddningarna bidrar till att utrymmet mellan kollagenfibrerna fylls ut fullständigt, och därigenom förses brosket med dess stötdämpande funktion.



Cellerna i bindväv, vilka i brosk kallas chondrocyter, producerar och organiserar extracellulär matrix. De bryter även ner produkter som inte längre behövs. Det pågår ett ständigt samspel mellan uppbyggnad och nedbrytning av molekyler. Denna process är mycket noggrant kontrollerad och rubbningar leder till att broskets speciella egenskaper förändras. Detta kan i sin tur leda till att brosket försvagas och förstörs.



Integriner tillhör en familj av protein som finns i cellens membran. De är uppbyggda av två separata delar en alpha- och en beta- kedja som samarbetar med varandra. En del av integrinet finns på utsidan av cellen och förankrar cellen till bindvävs-proteiner. Den mosatta delen av integrinet finns inuti cellen och är där i kontakt med cellens signaleringsmaskineri. Integriner har därmed förmågan att förmedla information både utifrån bindväven till cellens insida samt inifrån cellen och ut till bindväven. Denna tvåvägskommunikation är av stor vikt både för nybildning och underhåll av vävnaden. Varje celltyp har sin specifika uppsättning av integriner som gör att de kan fästa och förmedla sin information i den vävnad där de hör hemma. Målet med denna avhandling har varit att öka förståelsen för hur broskceller kommunicerar med omgivningen med hjälp av integriner. Den beskriver integriner som binder till två av broskets proteiner CHAD och kollagen typ II. Avhandlingen beskriver också upptäckten av en tidigare okänd kollagenbindande integrin subenhet alpha10, som i huvudsak finns på broskceller. (Less)
Abstract
The work in this thesis has been focused on chondrocyte integrins and their interaction with the matrix proteins chondroadherin (CHAD) and collagen type II (CII). Affinity purification of CHAD-binding proteins from chondrocyte lysate, followed by immunoprecipitation of EDTA-eluted material identified alpha2beta1 as a CHAD-binding integrin. Interaction between alpha2beta1 and CHAD was found to prevent cell-spreading which was in contrast to the interaction between alpha2beta1 and CII.The thesis also describe the purification, cloning and sequence analysis of the novel collagen-binding integrin subunit alpha10 which is a member of the beta1-integrin family. An antibody against the cytoplasmic domain of alpha10 demonstrated that alpha10beta1... (More)
The work in this thesis has been focused on chondrocyte integrins and their interaction with the matrix proteins chondroadherin (CHAD) and collagen type II (CII). Affinity purification of CHAD-binding proteins from chondrocyte lysate, followed by immunoprecipitation of EDTA-eluted material identified alpha2beta1 as a CHAD-binding integrin. Interaction between alpha2beta1 and CHAD was found to prevent cell-spreading which was in contrast to the interaction between alpha2beta1 and CII.The thesis also describe the purification, cloning and sequence analysis of the novel collagen-binding integrin subunit alpha10 which is a member of the beta1-integrin family. An antibody against the cytoplasmic domain of alpha10 demonstrated that alpha10beta1 is expressed by chondrocytes in cartilage tissues and also by cells in the ossification groove of Ranvier, muscle epimysium, tendon/ligament sheaths and in aortic and atrioventricular valves of the heart. It is also demonstrated that alpha10 exist as two splice variants. Both splice forms are present in alpha10 expressing tissues, although the shorter form predominated in cells from articular cartilage and aortic valve as judged by PCR experiments. The longer form was upregulated when chondrocytes dedifferentiated in monolayer culture. The exon/intron boundaries of the mouse alpha10 gene was characterized and the gene was mapped to mouse chromosome 3F2.2 and human chromosome 1q21. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
opponent
  • Prof Johansson, Staffan, Uppsala Universitet, Uppsala
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
muscle system, Skeleton, chondrocyte, integrin, cartilage, chondroadherin, collagen, Biochemistry, metabolism, Biokemi, reumatologi, muskelsystem, Skelett, rheumatology locomotion
pages
100 pages
publisher
Dept. for Cell and Molecular Biology, P.O Box 94, S-22100 Lund
defense location
Lund
defense date
2000-03-24 10:15
external identifiers
  • Other:ISRN: LUMEDW/MECM--00/1041--SE
ISBN
91-628-4031-2 SE
language
English
LU publication?
yes
id
b516aafb-9cc3-45b1-b305-1217b2c7c64e (old id 40310)
date added to LUP
2007-06-20 13:09:27
date last changed
2016-09-19 08:45:08
@phdthesis{b516aafb-9cc3-45b1-b305-1217b2c7c64e,
  abstract     = {The work in this thesis has been focused on chondrocyte integrins and their interaction with the matrix proteins chondroadherin (CHAD) and collagen type II (CII). Affinity purification of CHAD-binding proteins from chondrocyte lysate, followed by immunoprecipitation of EDTA-eluted material identified alpha2beta1 as a CHAD-binding integrin. Interaction between alpha2beta1 and CHAD was found to prevent cell-spreading which was in contrast to the interaction between alpha2beta1 and CII.The thesis also describe the purification, cloning and sequence analysis of the novel collagen-binding integrin subunit alpha10 which is a member of the beta1-integrin family. An antibody against the cytoplasmic domain of alpha10 demonstrated that alpha10beta1 is expressed by chondrocytes in cartilage tissues and also by cells in the ossification groove of Ranvier, muscle epimysium, tendon/ligament sheaths and in aortic and atrioventricular valves of the heart. It is also demonstrated that alpha10 exist as two splice variants. Both splice forms are present in alpha10 expressing tissues, although the shorter form predominated in cells from articular cartilage and aortic valve as judged by PCR experiments. The longer form was upregulated when chondrocytes dedifferentiated in monolayer culture. The exon/intron boundaries of the mouse alpha10 gene was characterized and the gene was mapped to mouse chromosome 3F2.2 and human chromosome 1q21.},
  author       = {Camper, Lisbet},
  isbn         = {91-628-4031-2 SE},
  keyword      = {muscle system,Skeleton,chondrocyte,integrin,cartilage,chondroadherin,collagen,Biochemistry,metabolism,Biokemi,reumatologi,muskelsystem,Skelett,rheumatology locomotion},
  language     = {eng},
  pages        = {100},
  publisher    = {Dept. for Cell and Molecular Biology, P.O Box 94, S-22100 Lund},
  school       = {Lund University},
  title        = {Chondrocyte-matrix interactions: with emphasis on the collagen binding integrin a10ß1},
  year         = {2000},
}