赤血球膜骨格：構造機能の関係

このPapaerは、赤血球膜細胞骨格の超微細構造、組織、および機能的特性に関する現在の理解をレビューします。膜膜タンパク質のこの2次元線維性ネットワークは、Triton X-100による脂質および積分膜タンパク質の抽出後に視覚化できます。現在のデータは、細胞骨格の主要な構造成分が、頭と頭と頭の関連によって四量体を形成する二本鎖スペクトリンのヘテロダイマーであることを示唆しています。四量体は、アクチンのオリゴマーによってフィブリラーメッシュワークに接続されている可能性があります。このネットワークによる膜の完全性の制御は、顕著な膜不安定性と小脳誘発を特徴とする2つの溶血性貧血の例によって示されています：1）スペクトリン欠乏に関連する2）遺伝性ピロシロサイトーシス、hemolymal inemimiaがabnal intecagity flynal in speconsive a a bnormal fry hemolytic anemia症に関連する遺伝性球状貧血、2）遺伝性ピロシロサイトーシス、熱変性に対する傾向の増加を示します。最も近い細胞骨格タンパク質と積分膜タンパク質の間の共有結合架橋による細胞骨格ネットワークの安定化は、膜の変形性の低下と異常な形状の赤血球の固定をもたらします。このような架橋には、1）新鮮な赤血球へのCa2+（> 0.5 mm）の導入によって生成される横断的な架橋、および2）新鮮な赤血球の広範な酸化、またはATPが枯渇した後、新鮮なリロシテスの軽度の酸化後に形成される分子間ジスルフィドカップリングが含まれます。片層細胞などの異常な赤血球の形状の安定化におけるこれらの架橋の重要性は、まだ決定されていません。スペクトリンとアクチンは、膜の完全性、赤血球の変形性、および異常な形状における細胞の安定化に重要な役割を果たすフィブリラーサブ膜ネットワークを形成すると結論付けています。

This papaer reviews our present understanding of ultrastructure, organization, and functional characteristics of the erythrocyte membrane cytoskeleton. This two-dimensional fibrillar network of submembrane proteins can be visualized after extraction of lipids and integral membrane proteins by Triton X-100. Current data suggest that the major structural components of the cytoskeleton are heterodimers of double-stranded spectrin that form tetramers by head-to-head associations. The tetramers may be connected into a fibrillar meshwork by oligomers of actin. The control of membrane integrity by this network is illustrated by examples of two hemolyotic anemias characterized by marked membrane instability and vesiculation: 1) hereditary spherocytic anemia of the house mouse associated with spectrin deficiency and 2) hereditary pyropoikilocytosis, a hemolytic anemia in man characterized by thermal instability of the membrane and the presence of abnormal spectrin, which exhibits an increased propensity to thermal denaturation. Stabilization of the cytoskeletal network by covalent cross-links between the nearest cytoskeletal and integral membrane proteins results in a decrease of membrane deformability and a fixation of erythrocytes in their abnormal shape. Such cross-linkings include: 1) transamidative cross-links produced by introduction of Ca2+ (>0.5 mM) into fresh erythrocytes, and 2) intermolecular disulfide couplings, which are formed after extensive oxidation of fresh erythrocytes or after mild oxidation of ATP-depleted, but not fresh, erythrocytes. The significance of these cross-links in stabilization of shape of abnormal erythrocytes such as schistocytes remains to be determined. We conclude that spectrin and actin form a fibrillar submembrane network that plays an important role in control of membrane integrity, erythrocyte deformability, and stabilization of cells in abnormal shapes.