第七篇-细胞外基质和细胞外被.ppt

第七章细胞外基质 第一节氨基聚糖和蛋白聚糖第二节胶原与弹性蛋白第三节非胶原性黏合蛋白 细胞外基质 extracellularmatrix 分布于细胞外空间 由蛋白质和多糖所构成的纤维网络凝胶结构 对细胞具有支持 连接 保护 营养作用 提供细胞各种生命活动的微环境等 细胞外被 cellcoat 又称糖锷 是胞膜外表面覆盖的一层粘多糖物质 是糖与膜蛋白或膜脂共价形成糖蛋白或糖脂 属于细胞膜的结构组分 概述 膀胱上皮细胞表面的糖被 细胞外被示意图 胞外基质的组分 1 氨基聚糖和蛋白聚糖 凝胶样基质2 胶原和弹性蛋白 纤维网架3 非胶原糖蛋白 纤连蛋白和层粘连蛋白 粘着成分 胞外基质 第一节氨基聚糖和蛋白聚糖 一 氨基聚糖 glycosaminoglycan GAG 重复的二糖单位构成的直链多糖 氨基聚糖分为六种类型 1 透明质酸 HA 2 硫酸软骨素 CS 3 硫酸皮肤素 DS 4 硫酸角质素 KS 5 硫酸乙酰肝素 HS 6 肝素 heparin 氨基聚糖模式图 A 蛋白聚糖 B 一些氨基聚糖分子式 C 软骨蛋白聚糖的电镜照片 D 结构特点 最简单 相对分子量大 含大量亲水基团 带负电荷 可结合大量水分子使基质膨胀 功能特点 赋予组织弹性 抗压性 促进细胞迁移 增殖 创伤修复愈合 阻止细胞分化 多余的透明质酸被透明质酸酶降解 透明质酸 hyaluronicacid HA 二 蛋白聚糖 proteoglycan PG 结构组成 蛋白聚糖结构示意图 氨基聚糖与蛋白聚糖的功能 氨基聚糖带有大量负电荷及具有极强亲水性 使胞外基质形成多孔的胶冻状 具有 1 使组织具有弹性和抗压性2 对物质转运有选择渗透性3 允许细胞在其间迁移等 第二节胶原与弹性蛋白 一 胶原 collagen 胞外基质中 高度特化 水不溶性的纤维蛋白家族 体内含量最多的蛋白 约占总蛋白的30 不同组织胶原含量差别很大 结缔组织特别丰富 胶原在不同组织中的含量 一 胶原 collagen 的结构 1 原胶原 胶原纤维的基本结构单位 由三条 螺旋肽链盘绕成的3股螺旋结构 长300nm 直径15nm 每条肽链约含100个氨基酸残基 一级结构具有三肽重复序列 Gly X YX Pro Y Hypro或 Hylys 胶原纤维及原胶原 2 胶原纤维 collagenfibril 不同的原胶原首尾相隔35nm 相邻分子相错1 4长度阶梯式有序排列 侧向间共价结合 彼此交联聚合形成的细纤维束 胶原的分子结构 原胶原的分子间和分子内交联 胶原原纤维 胶原纤维束 赖氨酸残基横联共价结合 3 胶原纤维束 二 胶原的类型I型 皮肤 肌腱 韧带 骨中II型 软骨III型 血管壁 疏松结缔组织中IV型 基底膜 三 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 链基因 细胞核 hnRNA mRNA 粗面内质网 核糖体 前体肽链内质网腔 切去信号肽 前体链两端有前肽 前 链 内质网 高尔基体内 羟基化 糖基化 三股 螺旋C端前肽以二硫键连接形成前胶原分子 胞外基质 切去前肽 原胶原分子 自我装配 胶原原纤维 胶原纤维 四 胶原的功能 含量最高 刚性和抗张力最大 构成胞外基质的骨架结构 肌腱中平行成束排列 连接肌肉和骨骼 具韧性 抗张性 在成熟的骨骼 角膜中 形成有序的胶合板样结构 使组织牢固 不易变形的特性 胶原经细胞表面受体介导与细胞骨架相互作用 非糖基化疏水纤维蛋白 富含甘氨酸 脯氨酸 很少羟化 呈无规则卷曲状态 相互交联形成胞外基质中的弹性网络 具高度弹性及回缩力 在皮肤结缔组织中特别丰富 使皮肤有高度弹性 二 弹性蛋白 elastin 弹性蛋白结构 第三节非胶原性黏合蛋白 胞外基质中一类多功能大分子 共同特点 可与细胞结合 也可与胞外基质中其他大分子结合 使细胞与胞外基质粘着 是胞外基质的组织者 一 纤粘连蛋白 fibronectin FN 1 纤粘连蛋白 纤维状糖蛋白 亚单位约2500个氨基酸残基 羧基末端二硫键交联成二聚体 呈V字型 纤粘连蛋白的功能 1 血浆纤粘连蛋白参与血凝 创伤愈合 增强吞噬细胞的功能 2 介导细胞与细胞外基质之间粘着 3 维持细胞形态 调控增殖 迁移 分化等 基底膜主要结构成分 细胞通常通过层粘连蛋白锚定于基底膜上 二 层粘连蛋白 laminin 1 构成基底膜主要成分 2 保持细胞间粘连 细胞的极性及细胞的分化 3 调节细胞的迁移 与肿瘤细胞的转移有关 层粘连蛋白功能 膜整联蛋白 integrin 跨膜糖蛋白 外连细胞外基质或细胞 胞内连细胞骨架 配体 FN LN 胶原等 结构 亚基 亚基 细胞外基