细胞社会的联系细胞连接细胞黏.ppt

第十五章：细胞连接与细胞外基质,细胞连接（Celljunction）是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。根据行使功能的不同，细胞连接可以分为三大类：紧密连接Occludingjunctions(tightjunctions)锚定连接Anchoringjunctions通讯连接Communicatingjunctions,封闭连接（occludingjunctions）,以紧密连接（tightjunction）为典型代表紧密连接一般存在于上皮细胞间,封闭作用可阻止可溶性物质从上皮细胞层的一侧扩散到另一侧。隔离和支持隔离上皮细胞的游离端与，基底面细胞膜上的膜蛋白，以行使各自不同的膜功能。,紧密连接功能,紧密连接,由围绕在细胞四周的嵴线网络而成。嵴线是成串排列的特殊跨膜蛋白(occludin，claudin),锚定连接（anchoringjunction）,通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。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,粘着连接（adhesionjunction）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,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（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（focaladhesion）,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（desmosome）,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（desmosome）,桥粒,半桥粒（hemidesmosome）,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,细胞骨架在细胞连接中的作用.,通讯连接（communicatingjunction）,主要包括间隙连接(gapjunction)化学突触(chemicalsynapse)神经细胞间胞间连丝(plasmodesmata)植物细胞中间,通讯连接,gap-junctionchannel,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,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,小肠上皮细胞连接,植物的胞间连丝,胞间连丝,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3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,钙粘素（Cadherins）选择素（Selectin）免疫球蛋白超家族的CAM(Ig-Superfamily，IgSF)整合素（Integrins）质膜整合蛋白聚糖也介导细胞间的粘着。,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homophilic,粘附连接钙粘素-微丝,桥粒钙粘素-中间纤维,细胞分选,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L选择素E选择素P选择素,选择素结构模型,选择素的类型和分子结构,P-selectin,E-selectin,L-selectin,选择素的基因表达及其调控,Chromosome1,300kb,P-selectin,L-selectin,E-selectin,PlateletesEndotheliacells,IL-1,TNF-a,LPS,Thrombin,Histamine蛋白酶C活化因子，补体蛋白片段,active,gene,Leukocyte,Endotheliacells,Activating,IL-1,TNF-a,LPS,ActomycinD,Cycloheximide,L-selectin,PSGL-1GlyCAM-1CD34MadCAM-1Sgp200Humanpodocalyxin-likeproteinSialyl6-sulfoLewisXE-selectin,P-selectin,PSGL-1Sialyl6-sulfoLewisXCD24/HAS(heatstableantigen),E-selectin,PSGL-1Sialyl6-sulfoLewisXESL-1CD44L-selectin,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（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同亲性通过Lys残基相互交连成网状结构。,弹性蛋白（elastin）,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重复序列,弹性蛋白的合成与降解,合成与装配：胞内：可溶性弹性蛋白原胞外：分子交联装配成弹性纤维网降解：弹性蛋白酶弹性纤维（elasticfiber）由弹性蛋白及其表面的微原纤维（microfibils）构成。,弹性蛋白的功能,构成弹性纤维网络的主要成分赋予组织弹性,糖胺聚糖和蛋白聚糖,高分子量的含糖化合物氨基聚糖：多糖蛋白聚糖：糖蛋白构成亲水性凝胶赋予组织弹性、抗压性,氨基聚糖（GAG）,糖胺聚糖是由重复的二糖单位构成的长链多糖二糖单位之一是氨基己糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)+糖醛酸;,氨基聚糖（GAG）,分类透明质酸（HA）硫酸软骨素（CS）硫酸皮肤素（DS）硫酸乙酰肝素（HS）肝素硫酸角质素（KS）,透明质酸（HA）,结构：最简单不发生硫酸化含有大量亲水基团、负电荷形态：呈无规则卷曲状降解：透明质酸酶,透明质酸(hyaluronicacid)及其生物学功能,透明质酸是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质主要成分,也是蛋白聚糖的主要结构组分透明质酸在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用透明质酸使细胞保持彼此分离,使细胞易于运动迁移和增殖并阻止细胞分化,蛋白聚糖（PG）,结构：氨基聚糖(除外HA)与核心蛋白共价结合成的糖蛋白GAG（除HA）PG（单体）核心蛋白连接蛋白PG（多聚体）HA,蛋白聚糖,蛋白聚糖的特性,显著特点是多态性：不同的核心蛋白,不同的氨基聚糖；软骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一,赋予软骨以凝胶样特性和抗变形能力；蛋白聚糖可视为细胞外的激素富集与储存库，可与多种生长因子结合，完成信号的传导。,粘着糖蛋白：纤连蛋白（fibronectin，FN）层粘连蛋白（laminin，LN）功能：连接细胞与细胞外基质,层粘连蛋白与纤连蛋白,纤连蛋白FN,分布广泛：血浆FN可溶，血浆；细胞FN不溶，ECM、细胞表面,纤连蛋白,分子结构由两个亚基形成二聚体血浆FN：两条多肽链由二硫键交联成二聚体细胞FN：二聚体交联形成多聚体含有多种大分子结合位点,纤连蛋白,纤连蛋白,含有特殊的短肽序列，可被FN受体识别RGD序列：Arg-Gly-AspRGDS序列：Arg-Gly-Asp-SerRGD序列：FN及其他ECM中所含有的可被膜整合素识别的Arg-Gly-Asp三肽序列。,纤连蛋白,功能介导细胞与ECM的粘着有助于维持细胞形态促进细胞迁移促进创面修复和血液凝固,FN将细胞连接到细胞外基质上,层粘连蛋白(laminin),层粘连蛋白是高分子糖蛋白（820KD）,动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一；层粘连蛋白的结构由一条重链和两条轻链构成细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上；层粘连蛋白中至少存在两个不同的受体结合部位：与型胶原的结合部位；与细胞质膜上的整合素结合的Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列。,层粘连蛋白LN,来源：上皮细胞、内皮细胞、肌细胞等由不同蛋白质分子组成的糖蛋白家族与IV型胶原共同构成基膜（BM）,层粘连蛋白的分子结构,三条多肽链由二硫键交联构成异构三聚体含有多种大分子结合位点含有RGD序列,层粘连蛋白的功能,构成基膜（basementmembrane,BM）介导上皮细胞粘着于基膜影响细胞粘附、迁移、分化、增殖等,基膜（BM）,特化的细胞外基质分布：上皮、内皮细胞的基底部组成：主要由LN、IV型胶原等构成作用：隔离细胞与结缔组织具有分子筛作用,基膜（BM）,植物细胞壁,植物细胞壁的组成,纤维素分子纤维素微原纤维（microfibril）,为细胞壁提供了抗张强度半纤维素（hemicellulose）:木糖、半乳糖和葡萄糖等组成的高度分支的多糖介导微原纤维连接彼此连接或介导微原纤维与其它基质成分（果胶质）连接果胶质（pectin）：含有大量携带负电荷的糖，结合Ca2+等阳离子,被高度水化形成凝胶果胶质与半纤维素横向连接,参与细胞壁复杂