4.12 : تقاطعات الفجوة

تستخدم الكائنات متعددة الخلايا مجموعة متنوعة من الطرق للخلايا للتواصل مع بعضها البعض. تقاطعات الفجوة عبارة عن بروتينات متخصصة تشكل مساماً بين الخلايا المتجاورة في الحيوانات ، وتربط السيتوبلازم بينهم ، وتسمح بتبادل الجزيئات والأيونات. توجد في مجموعة واسعة من أنواع اللافقاريات والفقاريات ، وتتوسط في العديد من الوظائف بما في ذلك تمايز الخلايا وتطورها ، وترتبط بالعديد من الأمراض البشرية ، بما في ذلك أمراض القلب والجلد.

تتكون تقاطعات فجوة الفقاريات من بروتينات عبر الغشاء تسمى كونيكسينات (CX) ، وتشكل ستة كونيكسينات قناة نصفية تسمى كونيكسون. يمتلك البشر ما لا يقل عن ٢١ نوعاً مختلفاً من الروابط التي يتم التعبير عنها في جميع أنواع الخلايا تقريباً. يُقال أن القناة النصفية للكونيكسون تكون متجانسة عندما تكون جميع الروابط الستة متماثلة ، وغير متجانسة عندما تتكون من أنواع مختلفة.

تعبر معظم الخلايا عن أكثر من نوع واحد من كونيكسين. يمكن أن تشكل هذه كونيكسون قناة نصفية فعال أو قناة اتصال فجوة كاملة عن طريق الاقتران بنظير في خلية مجاورة. تعتبر تقاطعات الفجوة متجانسة عندما يكون كل كونيكسون هو نفسه ، وغير متجانسة عند اختلافهم. غالباً ما تتشكل مجموعات تسمى لويحات تقاطع الفجوة حيث يتم إعادة تدوير القنوات باستمرار وتتحلل في مركز اللوحات ويتم استبدالها في الأطراف.

تسمح تقاطعات الفجوات بمرور الأيونات والرسائل الثانية والسكريات والجزيئات الصغيرة الأخرى بين الخلايا. هذا التبادل قابل للاختراق بشكل انتقائي ويتم تحديده بواسطة تكوين الكونيكسين للقناة. لديهم القدرة ، في ظل ظروف معينة ، على التبديل بين الحالات المفتوحة والمغلقة ، مما يسمح للخلايا بتنظيم تبادل الجزيئات فيما بينها. يمكن لعوامل مثل الأس الهيدروجيني و وجود أيونات Ca²⁺ تنظيم الاتصال بين الخلايا على نطاق زمني أقصر ، بينما يتحكم التعبير الجيني التفاضلي في نوع و وفرة الكونيكسينات في أنواع الخلايا المختلفة في تطور ونمو أنسجة البالغين.