第十五章:细胞社会的联系:细胞连接细胞黏.PPT推荐.ppt
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分为:
粘着连接(adhesionjunction)粘合带(adhesionbelt)焦点粘着(focaladhesion)粘合斑(adhesionplaque)桥粒(desmosome)半桥粒(hemidesmosome)锚定连接锚定连接粘着连接(粘着连接(adhesionjunctionadhesionjunction)此种连接在质膜胞质一侧与微丝相连在上皮细胞中以粘着带的形式存在粘着带(adhesionbelt)位于某些上皮细胞紧密连接的下方,相邻细胞间形成一个连续的带状结构。
跨膜糖蛋白:
钙粘素家族(粘着带处相邻细胞间的相互作用依赖于Ca2+)胞内连接成份:
微丝与粘着带相连的微丝在细胞中形成平行于细胞膜的可收缩的纤维束。
粘着连接粘着连接焦点粘着通过整合素将细胞的微丝与细胞外基质相连通常是以粘着斑的形式存在粘着斑粘着斑(adhesionplaque)是肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式。
跨膜连接糖蛋白整合素家族integrins行使纤连蛋白受体的功能,并通过纤连蛋白与细胞外基质结合细胞内结构微丝在粘着斑形成的过程中,GTP结合蛋白Rho激酶起着关键的调节作用。
焦点粘着(焦点粘着(focaladhesionfocaladhesion)粘着带与粘着斑粘着带与粘着斑桥粒在两个细胞间形成钮扣式的结构将相邻细胞铆接在一起跨膜糖蛋白钙粘素家族细胞内锚定成份中间纤维细胞质内的中间纤维通过桥粒相互连接形成贯穿于整个组织的整体网络,支持该组织并抵抗外界压力与张力。
桥粒(桥粒(desmosomedesmosome)电镜下桥粒处相邻细胞膜间的间隙约30nm,在质膜的胞质面有一块厚度为15-30nm的盘状致盘状致密斑密斑,中间纤维直接与其相连;
相邻两细胞的致密斑由跨膜连接糖蛋白相互连接。
与桥粒相连的中间纤维的成分依据不同的细胞类型而不同。
桥粒(桥粒(desmosome)桥粒桥粒半桥粒(半桥粒(hemidesmosomehemidesmosome)半桥粒通过膜蛋白将上皮细胞固着在基底膜上。
跨膜糖蛋白整合素家族细胞内锚定成份中间纤维在半桥粒中,中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。
半桥粒半桥粒细胞骨架在细胞连接中的作用细胞骨架在细胞连接中的作用.通讯连接(通讯连接(communicatingjunctioncommunicatingjunction)主要包括间隙连接间隙连接(gapjunction)化学突触化学突触(chemicalsynapse)神经细胞间胞间连丝胞间连丝(plasmodesmata)植物细胞中间通讯连接通讯连接gap-junctionchannel连接子连接子相邻细胞膜上的两个连接子对接形成一个间隙连接单位。
间隙连接的通透性是可以调节的。
间隙连接的功能间隙连接的功能在代谢偶连、神经冲动信息传递、早期胚胎发育和细胞分化过程中起重要作用。
间隙连接间隙连接电子显微镜观察到的间隙连接电子显微镜观察到的间隙连接存在于可兴奋细胞间的细胞连接方式,它通过释放神经递质来传递神经冲动并因此而得名。
化学突触化学突触小肠上皮细胞连接植物的胞间连丝植物的胞间连丝胞间连丝胞间连丝细胞表面的粘连分子细胞表面的粘连分子同种类型细胞间的彼此粘连是许多组织结构的基本特征。
细胞与细胞间的粘连是由特定的细胞粘连分子所介导的。
粘连分子(CAM)的特征与类型粘连分子均为整合膜蛋白,在胞内与细胞骨架成分相连;
多数要依赖Ca2+或Mg2+才起作用。
粘连分子类型及细胞间粘着方式类型粘着方式粘附因子介导的细胞粘连的粘附因子介导的细胞粘连的33种方式种方式两相邻细胞表面的同种CAM分子间的相互识别与结合(亲同性粘附)两相邻细胞表面的不同种CAM分子间的相互识别与结合(亲异性粘附);
两相邻细胞表面的相同CAM分子借细胞外的连接分子相互识别与结合。
类型类型钙粘素(钙粘素(Cadherins)选择素(选择素(Selectin)免免疫疫球球蛋蛋白白超超家家族族的的CAM(Ig-Superfamily,IgSF)整合素整合素(Integrins)质膜整合蛋白聚糖质膜整合蛋白聚糖也介导细胞间的粘着。
钙粘素钙粘素属同亲性依赖Ca2+的细胞粘连糖蛋白,介导依赖Ca2+的细胞粘着和从ECM到细胞质传递信号。
对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。
E-Cadherins(epithelial),N-Cadherins(neural),P-Cadherins(placental),桥粒钙粘素。
亲同性粘附亲同性粘附homophilic粘附连接粘附连接钙粘素钙粘素-微丝微丝桥粒桥粒钙粘素钙粘素-中间纤维中间纤维细胞分选选择素选择素选择素(selectin)属亲异性CAM,其作用依赖于Ca2主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘合,帮助白血病从血液进入炎症部位。
已知选择素有三种已知选择素有三种L选择素E选择素P选择素选择素结构模型选择素结构模型CytoplasmicdomainTransmembranedomainEGFdomainShortconsensusrepeatLectindomain选择素的类型和分子结构选择素的类型和分子结构P-selectinE-selectinL-selectin选择素的基因表达及其调控选择素的基因表达及其调控Chromosome1300kbP-selectinL-selectinE-selectinPlateletesEndotheliacellsIL-1,TNF-a,LPSThrombin,Histamine蛋白酶蛋白酶C活化因子,活化因子,补体蛋白片段补体蛋白片段activegeneLeukocyteEndotheliacellsActivatingIL-1,TNF-a,LPSActomycinDCycloheximideL-selectinPSGL-1GlyCAM-1CD34MadCAM-1Sgp200Humanpodocalyxin-likeproteinSialyl6-sulfoLewisXE-selectinP-selectinPSGL-1Sialyl6-sulfoLewisXCD24/HAS(heatstableantigen)E-selectinPSGL-1Sialyl6-sulfoLewisXESL-1CD44L-selectin选择素和他们的配体选择素和他们的配体免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族(Ig-superfamily,Ig-SF)包括分子结构中含有免疫球蛋白(Ig)样结构域的所有分子免疫球蛋白样结构域系指借二硫键维系的两组反向平行折叠结构一般不依赖于Ca2同亲性&
异亲性整合素整合素整合素(integrin)大多为亲异性细胞粘附分子,其作用依赖于Ca2,Mg2+介导细胞与细胞间的相互作用及细胞与细胞外基质间的相互作用几乎所有动植物细胞均表达整合素。
焦点粘附(粘着斑)焦点粘附(粘着斑)整合素整合素-微丝微丝半桥粒半桥粒整合素整合素-中间纤维中间纤维膜整联蛋白(整合素)跨膜糖蛋白连接细胞骨架和细胞外基质结构由两个亚基组成的异二聚体依赖于钙离子功能介导细胞与细胞外基质连接影响细胞形状、增殖、分化、迁移信号转导为什么她的皮肤不如年轻的时候那么水润、光滑了?
细胞外被与细胞外基质细胞外被与细胞外基质基本概念胶原胶原(collagen)弹性蛋白弹性蛋白(elastin)氨基聚糖和蛋白聚糖氨基聚糖和蛋白聚糖层粘连蛋白和纤连蛋白层粘连蛋白和纤连蛋白植物细胞壁植物细胞壁细胞外被细胞外被(cellcoat)结构组成:
又称糖萼(glycocalyx)指细胞质膜外表面覆盖的一层粘多糖物质,实际指细胞表面与质膜中的蛋白或脂类分子共价结合的寡糖链。
功能:
不仅对膜蛋白起保护作用,而且在细胞识别中起重要作用。
细胞外被细胞外被细胞外基质细胞外基质(extracellularmatrix)结构组成:
指分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构主要功能:
构成支持细胞的框架,负责组织的构建;
胞外基质三维结构及成份的变化,改变细胞微环境从而对细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。
胞外基质的信号功能细胞和细胞外基质共同组成组织器官上皮组织的细胞外基质胶原胶原(Collagen)含量最多(25%)、分布广泛纤维蛋白家族来源:
成纤维细胞软骨细胞成骨细胞上皮细胞等胶原的主要类型胶原的主要类型及分布类型:
26种由不同的结构基因编码分布:
组织特异性I型-皮肤肌腱韧带及骨和血管壁等,具有很强的抗张强度。
II型-软骨等III型形成细微的原纤维网,广泛分布于具有伸展性的组织如皮肤,血管及内脏等疏松结缔组织;
IV型-基膜为什么胶原会呈现周期性横纹?
胶原的分子结构三条多肽链组成的三股螺旋结构富含Gly(甘),Pro(脯)和Lys(赖)三肽重复序列:
Gly-X-YX:
Pro;
Y:
Hypro/Hylys特征性化学修饰:
Pro,Lys羟基化Lys选择性糖基化链及胶原分子胶原的分子间和分子内交联胶原的分子结构胶原的合成装配与降解胶原的合成装配与降解来源:
成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、上皮细胞等合成:
细胞内(细胞核-内质网-高尔基体-分泌小泡)装配:
细胞外降解:
细胞外(11)细胞内合成)细胞内合成核:
hnRNA前体-mRNARER:
前体链-(加前肽)-前链-(Pro,Lys羟基化)-三螺旋-前胶原Golgi体:
前胶原(加工修饰)分泌小泡:
前胶原(运输)前肽(propeptide):
不含Gly-X-Y序列,抑制胶原在胞内组装。
前胶原(procollagen):
带有前肽的三股螺旋胶原分子。
细胞外装配细胞外装配前胶原-(前肽酶切去前肽)原胶原分子(collagenmolecule)-(有序排列)胶原原纤维(collagenfibril)(EM)-(成束)胶原纤维(collagenfiber)(LM)胶原的胞外降解胶原存在分布稳定,更新转换较慢降解:
胶原酶(collagenase)胶原的主要功能构成胞外基质的骨架结构;
刚性和抗张力很大使组织牢固,不易变形;
刺激细胞增殖,诱导细胞分化。
为什么几百年前,远航的船员大多会因为大出血而丧命?
胶原与疾病1)胶原病坏血病:
Vc缺乏导致胶原生成障碍,血管、皮肤等变脆易出血。
2)肿瘤弹性蛋白(弹性蛋白(elastin)弹性蛋白弹性蛋白弹性蛋白是弹性纤维的主要成分;
主要存在于脉管壁及肺。
弹性纤维与胶原纤维共同存在,分别赋予组织以弹性及抗张性。
弹性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白,具有两个明显的特征:
构象呈无规则卷曲状态;
通过Lys残基相互交连成网状结构。
弹性蛋白(弹性蛋白(elastinelastin)弹性蛋白的结构特点弹性蛋白的结构特点富含Gly、Pro很少羟化,无糖基化修饰不含Gly-X-Y重
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