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1、2013-09-1211 细胞连接 细胞外的世界:单细胞生物外部环境。多细胞生物细胞、胞外基质或外部环境。 在多细胞生物体内,没有一个细胞是孤立的。细胞之间通过通讯、细胞联接、细胞与胞外基质的相互作用等,细胞与细胞之间建立结构、物质和信息 。细胞处于一个细胞 中,为细胞 的一 。 细胞联接(cell junction)指在细胞质膜的特化区域,通过膜蛋胞支架蛋白或者胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间的连接机构。是多细胞生物体相邻细胞之间协同作用的重要组织方式。细胞连接类型 封闭连接(occluding junction)封闭细胞之间的空隙。 锚定连接(anchoring junct

2、ion)把细胞锚定在其他细胞或胞外基质上,分散作用力。 通讯联接(communicating junction)细胞之间的信号通路。第17章 细胞的:细胞连接、细胞粘着、和细胞外基质2013-09-122紧密连接的模式图1.1 封闭连接:又称紧密连接小肠上皮细胞的紧密连接嵴线:紧密连接位于上皮细胞的上端 紧密连接:主要于上皮细胞、内皮细胞(如形成血脑屏障)之间。大小均不能通过封闭连接,但免疫细胞通过物打开连接可通过。 功能: 1)封闭细胞间隙,形成渗透屏障;2)限制膜蛋白, 维持细胞极性。 通过膜整合封闭蛋白、claudin 等形成焊接线(嵴线),嵴线通过外周蛋白连接到微丝上。2013-09-

3、123紧密连接对细胞外物质跨细胞层起封闭作用:对加入的示踪电子致密的阻挡,B左,从腔端加入;B右,从下端加入示踪。封闭连接封闭 细胞间隙,限 制膜蛋白, 维持细胞极性, 这些功能是细 胞选择性吸收 的基础2013-09-121.2 锚定连接锚定连接也叫斑块连接。由两大类蛋白组成:细胞内锚定蛋跨膜粘连蛋白。通过钙粘蛋白、整联蛋胞骨架体系以及细胞外基质的相互作用, 将相邻两细胞或细胞与细胞外基质连接在一起。根据跨膜蛋白是与微丝相连还是与中间连接有两类不同的形式:相连,锚定u 与中间相连的锚定连接:桥粒和半桥粒;u 与肌动蛋白相连的锚定连接:粘着带与粘着斑。4桥粒和半桥粒 桥粒:连接两个细胞。 跨膜

4、粘连蛋白:钙黏蛋白(桥粒芯蛋白,桥粒芯胶黏蛋白)。 胞内锚蛋白:桥粒斑珠蛋白,桥粒斑蛋白。 半桥粒:连接细胞与胞外基质。 跨膜粘连蛋白:整联蛋白,整联蛋白连接到胞外层粘连蛋白上。层粘连蛋白主要于基膜中。 桥粒显著特征是胞内锚蛋白形成致密斑。2013-09-125桥粒模式图:A,上皮细胞桥粒结构示意图;B,小鼠上皮细胞中桥粒电镜图桥粒:位于粘合带下方半桥粒:连接上皮细胞基面和基膜2013-09-126黏合带与黏合斑小肠上皮细胞之间的黏着带 黏合带:细胞与细胞之间锚定,常位于上皮细胞紧密连接下方。 跨膜粘连蛋白:钙黏蛋白。 细胞内锚蛋白:微丝结合蛋白,如连环蛋白(连接钙黏蛋微丝)、纽蛋白(连接钙黏

5、蛋白或踝蛋微丝) 、辅肌动蛋白(连接不同的微丝束)等。 平行排列的微丝束结合肌球蛋白可产生运动。在动物胚胎发育过程中使锚结起来的上皮层发生弯曲形成神经管等结构。半桥粒结构模式图2013-09-1271.3 通讯连接一种特殊的细胞连接方式,它除了有机械的细胞连接作用之外, 还具有传递信息功能。1.5nm的亲水通道。相邻细胞的连接子对接形成间隙连接结构。 连接子蛋白有多种,具有较高的同源性。多数细胞可表达一种或几种连接子蛋白。 可通过 量小于1000的极性 ,蛋白、核酸、多糖等大 不能通过, 不同类型的连接子往往对物质通透具有偏 ,而且受pH值和Ca2+浓度、胞外化学信号、两侧电压梯度、蛋白激酶等

6、因素的调节,不同组织细胞间的连接子甚至没有通透性。 间隙连接在组织细胞代谢耦联,信号 耦联,神经细胞电突触传递神经冲动信息(大多电突触是双向传递的,也有单向传递的电突触) ,心肌平滑肌细胞间电耦联协调收缩运动,及早期胚胎发育过程中有重要作用。 化学突触:可兴奋细胞之间的连接。电信号(动作电位)和化学信号(神经递质)转换的区域。1)动物细胞:间隙连接和化学突触。 间隙连接(gap junction):分布在除骨骼肌和血细胞外所有的组织细胞上。 连接子(connexon):6个相同(相似)的跨膜蛋白排列成环形。中间形成约黏着斑结构与功能示意图 黏合斑:细胞与胞外基质之间的锚定。 跨膜粘连蛋白:整联

7、蛋白。结合的胞外基质主要是胶原和纤连蛋白。 胞内锚蛋白:踝蛋白(连接整联蛋微丝)、纽蛋白、辅肌动蛋白、filamin (细丝蛋白,连接整合蛋微丝)等。 黏合斑在肌肉,肌键及细胞贴壁生长中常见。可维持细胞张力,传递生长信号。2013-09-128电突触结构示意图:A, 电突触结构示意图; B, 电突触的间隙连接示意图。间隙连接:A, 间隙连接结构示意图;B, 间隙连接的蛋白组成;C, 4次跨膜的间隙连接蛋白结构示意图; D, 豚鼠上皮细胞冷冻蚀刻电镜显示间隙连接成片分布。2013-09-129根据不同Ca2+,H+浓度下连接子电镜图假想的连接子开闭变化模型: 通过连接子蛋白扭动开关通道。培养的成

8、细胞间隙连接电镜:B,冷冻断裂 。2013-09-122)植物细胞:胞间连丝。胞间连丝:细胞时形成的或后期胞壁融通形成的原生质丝,可能具有选择通透性。小物质及蛋白、核酸、细胞器等都可通过。光面内质网常位于连丝中心成链样管,它和质膜之间的环孔两端较窄,可能有调节通透的作用。胞间连丝随细胞发育通透性可能改变。可运动蛋白扩大胞间连丝孔径,使细胞。可以通过胞间连丝进入其他胞间连丝A,植物细胞之间形成众多胞间连丝。B, C,胞间连丝结构示意图。马铃薯细胞胞间连丝电镜。10细胞连接间的比较封闭连接紧密连接上皮组织锚定连接连接肌动蛋白粘着带上皮组织粘着斑体外培养细胞连接中间桥粒心肌 表皮组织半桥粒上皮细胞基

9、部通讯连接间隙连结大多数动物细胞中化学突触神经细胞间和神经肌肉间胞间连丝植物细胞间2013-09-1211细胞黏着(CAM) 细胞黏着具有组织特异性。 细胞间或细胞与基质间识别、黏着,依赖黏着间或黏着与基质间的识别和黏着。 黏着均为整合膜蛋白。 黏着三种黏着方式:同亲型结合、异亲型结合、衔接依赖性结合。 黏着种类:钙黏蛋白(同亲型),选择素(异亲型),免疫球蛋白类(同亲或异亲型),整联蛋白(异亲型)。2 细胞黏着及其基础所谓的细胞粘着是指在细胞识别的基础上,细 胞发生或形成细胞团与组织的过程 。参与细胞粘着的,叫。粘着方式:同亲型粘着、异亲型粘着和衔接 依赖性结合三种。2013-09-1212

10、钙黏蛋白结构与功能:A,典型钙黏蛋白胞外肽链形成5个重复结构域,Ca2+结合在重复结构域之间的铰链区域,赋予钙黏蛋白刚性特性。钙黏蛋白N端最后一个重复结构域形成把手样结构和口袋状结构,同亲型结合时,它们彼此嵌合在一起,形成细胞黏着。B,Ca2+ 对钙黏连蛋白胞外部分刚性结构的影响,低浓度(<0.05mmol/L)钙导致其刚性丧失。2.1 钙黏蛋白(cadherin)同亲型钙依赖性黏着糖蛋白哺乳动物细胞表面的主要钙粘蛋白名称主要分布组织E-钙粘蛋白着床前的胚胎 上皮细胞(在带状粘合处特别集中)P-钙粘蛋白胎盘滋养层细胞 心 肺 小肠N-钙粘蛋白胚胎中胚层 神经外胚层 神经系统(脑 神经节)

11、 心 肺原钙黏蛋白中枢神经系统神经元R-钙粘蛋白视网膜神经细胞 神经胶质细胞VE-钙粘蛋白内皮细胞desmoglein桥粒desmocollin桥粒 不同细胞、细胞不同生长阶段钙黏蛋白种类和数量可能不同。 E钙黏蛋白是哺乳动物胚胎发育过程中第一个表达的钙黏蛋白。 结构:钙粘素结构同源性很高,其胞外部分形成5或6个结构域,其中4个同源,均含Ca2结合部位。往往形成二聚体或多聚体,钙离子结合越多刚性越强。2013-09-12132.2 选择素(selectin)P-选择素的结构与功能:A,P-选择素结 ,选择 整联蛋白介导的细胞粘着,帮助 胞从血液进入组织。 是异亲型依赖钙离子糖蛋白。 选择素的胞

12、外区由三个结构域构成:N端的C型凝集素结构域是结合和识别其他细胞表面糖配体的区域,EGF样结构域,重复次数不同的补体结合蛋白结构域。 E-选择P-选择识别与结合的糖配体为唾液酸化及岩藻糖化的N-乙酰氨基乳糖结构(sLeX 及sLeA)。sLeA结构于髓系胞表面(其中L选择素) 中。钙粘素结构模型 钙粘蛋白的作用: 1)介导细胞连接:在成年脊椎动物,E-钙粘蛋白是保持上皮细胞相互粘合的主要细胞黏着, 是粘合带的主要成分。桥粒中的钙粘素就是desmoglein及desmocollin。 2)参与细胞分化:钙粘蛋白对于胚胎细胞的早期分化及成体组织(尤其是上皮及神经组织)的构筑有重要作用。在发育过程中

13、通过调控钙粘蛋白表达的种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用(粘合、分离、迁移、再粘合), 从而通过细胞的微细 胞的分化,参与形成过程。 3)抑制细胞迁移:很多种癌组织中细胞表面的E钙粘蛋白减少或消失,以细胞瘤块脱落, 成为侵袭与转移的前提。因而有人将E钙粘素视为转移抑制。2013-09-12P-选择素贮存于血小板的颗粒及内皮细胞的Weibel-Palade小体。炎症时活化的内皮细胞表面首先出现P选择素,随后出现E选择素。它们对于召集胞到达炎症部位具有重要作用。E-选择素的胞介素I于活化的内皮细胞表面。炎症组织(IL-1)及肿瘤坏死因子(TNF)等细胞因子可活化脉管内皮细胞,刺激E选择素的。L-

14、选择素广泛于各种胞的表面,参与炎症部位胞的出脉管过程,淋巴细胞归巢与L选择素有关。胞表面L选择素上的sLeA与活化的内皮细胞表面的P选择E选择间的识别与结合,可召集血液中快速的胞在炎症部位的脉管内炎症部位。滚动,最后穿过进入胞在选择整联蛋白作用下沿内皮滚动、黏着和穿过内皮142.3 免疫球蛋白超B细胞受体,主要组织相容性抗原及细胞粘附(Ig-CAM)等。 Ig-SF细胞粘附有的属于同亲性细胞粘附,如各种神经细胞粘附(N-CAM)及血小板-内皮细胞粘附(Pe-CAM);有的属于亲异性粘附,如细胞间粘附(I-CAM)及细胞粘附(V- CAM)等。I-CAM及V-CAM的配体都是整联蛋白。 N-CA

15、M有20余种异型,由同一编码,转录物不同剪切及糖基化不同形成。它们在神经发育及神经细胞间相互作用上有重要作用。 I-CAM及V-CAM在活化的 内皮细胞表达。炎症时,活化的内皮细胞表面的I-CAM可与 胞表面的L2及巨噬细胞表面的M2相结合;V-CAM 则可与胞与内皮细胞的粘合作用之后使在内 滚动的 胞固着于炎症部位的脉管内皮,并发生铺展,进而 水解酶而穿出脉管壁。胞的41整联蛋白相结合。它们继上述选择素介导的 免疫球蛋白超(Ig-SF)结构中含有免疫球蛋白(Ig)样结构域的所有,一般不依赖于Ca2。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。除免疫球蛋白外,还T细胞受体,201

16、3-09-12152.4 整联蛋白(整合素)质相连。 含1亚的整合素主要介导细胞与细胞外基质成分之间的粘附。含2亚的整合素主要于各种胞表面,介导细胞间的相互作用。3亚的整合素主要于血小板表面,介导血小板的,并参与血栓形成。64以层粘连蛋整联蛋白结构模型配体,参与形成半桥粒。 整联蛋白(integrin)大多为亲异性细胞粘附,依赖Ca2或Mg2+。介导细胞间及细胞与细胞外基质间的相互作用。普遍于脊椎动物细胞表面。 整联蛋白是由 和两个糖基化亚形成的异二聚体。迄今已发现24种亚 和9种亚 。亚单位的N端有结合二价阳离子的结构域。大多数整联蛋白 与肌动蛋白结合蛋白等结合,与细胞骨架相连。多数整联蛋白

17、胞外段有识别结合胞外基质RGD(Arg-Gly-Asp) 序列的结构域,通过此结构域与基神经细胞黏着A,4种神经细胞黏着免疫球蛋白样结构域,每个结构域在loop末端形成二硫键。B, 同亲型结合模型。2013-09-1216整联蛋白的活性受一些因素的调节:A,细胞外激活因子激活整联蛋白(如胞黏着于内皮细胞);B,细胞内整联蛋白尾部酪氨酸磷酸化使微丝结合能力减弱,也减小连接细胞外基质的能力。整联蛋白结构及结合模式 血小板与 胞表面整联蛋白常需信号的激活,如血液凝固中血小板整联蛋白激活和炎症信号激活胞整联蛋白。整联蛋可 向细胞内传递黏着信号使细胞得以正常生长。2013-09-12173 细胞外基质(

18、extracellular matrix,ECM)上皮细胞层下的结缔组织:It consists largely of extracellular matrix that is secreted by the fibroblasts. 多细胞生物细胞并不都是紧密排列的,有些组织细胞外空间,这些空间由细胞的蛋多糖组成的网架填充,细胞连接到这些被称为胞外基质的网架上。 胞外基质的大种类繁多,可大致归纳为四大类:胶原,粘连糖蛋白,蛋白聚糖,弹性蛋白。 结缔组织中胞外基质含量较高。 细胞外基质的组分及组装形式由所产生的细胞决定,并与组织的特殊功能需要相适应。2.5 透明质酸粘素 透明质酸粘素(hyal

19、adherin)可结合透明质酸糖链的一类分子,具有相似的氨基酸序列和空间构象。CD44族是其中的一个成员,量范围为85 KD250KD,介导细胞与细胞间及细胞与细胞外基质间的相互作用,同样是由胞外,跨膜及胞质三个部分的糖蛋白,糖链为硫酸软骨硫酸乙酰肝素。CD44肽链的N端可结合透明质酸,故CD44也被视为透明质酸的受体。 CD44的功能: 与透明质酸、纤粘连蛋白及胶原结合,介导细胞与细胞外基质之间的粘附;参与细胞对透明质酸的摄取及降解;参与淋巴细胞归巢;参与T细胞的活化;促进细胞迁移。 CD44在很多种肿瘤细胞的表达比相应正常组织为高,并与肿瘤细胞的成瘤性、侵袭性及淋巴结转移性有关。2013-

20、09-123.1 胶原(collagen)胶原是动物体内含量最丰富的蛋白质,约占蛋白质总量的25以上。可由成外。细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些上皮细胞并到细胞目前已发现的胶原至少有26种,为胞外基质中最主要的水不溶性蛋白。功能:在胞外基质中含量最高,刚性和抗张力强度大, 架。赋予结缔组织韧性和抗。细胞外基质骨鸡胚胎皮肤结缔组织中成细胞(内质网丰富,胶原等蛋白)被交叉分布的胶原包酶和酸去除糖蛋白、糖胺聚糖和蛋白聚糖后大鼠角膜扫描电镜图:胶围。 C. Ploetz.原包围的成细胞。18胶原结构 各型胶原都是由三条相同或不同的肽链形成三股螺旋(原胶原) 为基本的。其中型胶原含量最丰富,分布最广泛。

21、原胶原平行排列成较粗大的束,成为光镜下可见的胶原,抗张强度超过钢筋。 原胶原三股螺旋由相同或不同的肽链链。每条链由重复的Gly-X-Y序列。X常为Pro(脯氨酸),Y常为羟脯氨酸或羟赖氨酸残基。重复的Gly-X-Y序列使链卷曲为左手螺旋,三股这样的螺旋再相互盘绕成右手超螺旋,即原胶原。 原胶原间通过侧向共价交联,相互呈阶梯式有序排列聚直径50200nm、长150nm至数微米的胶原,在电镜下可见间隔67nm的横纹。原胶原间的交联键是由侧向相邻的赖氨酸或羟赖氨酸残基被细胞外的赖氨酸氧化酶氧化后所产生的两个醛基间进行缩合而形成的。 原胶原共价交联后成为具有抗张强度的不溶性胶原。胚胎及新生儿的胶 缺乏

22、 间的交联而易于抽提。随 增长,交联日益增多,皮肤、 及各种组织变得僵硬,成为老化的一个重要特征。2013-09-1219胶原的结构(左模式图,右电镜): Gly-X-Y序列, X , Y 任意氨基酸, 但X 常为Pro , Y常为羟脯氨酸或羟赖氨酸.甘氨酸位于三螺旋的。2013-09-1220胶原 与装配:赖氨酸氧化酶(细胞外)氧化赖氨酸或羟赖氨酸残基形成醛,醛基间或醛基与赖氨酸或羟赖氨酸残基自发共价连接,连接多发生在非螺旋区的头和尾部。胶原蛋白的与修饰 人1()链的 含51个外显子,因而 转录后的拼接十分复杂。翻译出的肽链称为前链,其两端各具有一段不含Gly-X-Y 序列的前肽。三条前链的

23、C端前肽借二硫键形成链间交联,使三条前链“对齐”排列。然后从C端向N端形成三股螺旋结构。前肽部分则呈非螺旋卷曲。带有前肽的三股螺旋胶原 称为前胶原(procollagen)。前胶原 到细胞外后前肽被蛋白酶切除。胶原变性后不能自然复性重新形成三股螺旋结构, 是成熟胶原 的肽链不含前肽,故而不能再进行“对齐”排列。 前链在粗面内质网上,在内质网中形成三股螺旋之前于脯氨酸及赖氨酸残基上进行羟基化修饰,羟基化反应是在与膜结合的羟基化酶的催化下进行的。维生素C是羟基化酶所必需的辅助因子。维生素C缺乏导致胶原的羟化反应不能充分进行,不能形成正常的前胶原,结果非羟化的前链在细胞内被降解。因而, 膳食中缺乏维

24、生素C可导致、肌腱、皮肤变脆,易,称为坏血病。2013-09-12胶原的组织不同的组织拥有特定的胶原种类,和胶原排列、连接方式等,以适应特定的功能。胶原的组织方式与类有关。胶原的细胞和胶原的种蝌蚪皮肤胶原类似胶合板样排列。在成骨中及角膜中也有类似的结构。213.2 弹性蛋白(elastin) 结构:弹性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白。由二种类型短肽段 交替排列。一种是疏水短肽赋予以弹性;另一种短肽为 富丙氨酸及赖氨酸残基的螺旋,负责在相邻间形成交联。 弹性蛋白的氨基酸组成似胶原,也富于甘氨酸及脯氨酸,但很少 含羟脯氨酸,不含羟赖氨酸,没有胶原特有的Gly-X-Y序列,故不形成规则的三股螺旋结构。

25、弹性蛋白间的交联比胶原更复杂。通过赖氨酸残基参与的交联形成富于弹性的网状结构,原胶原连 接的赖氨酸氧化酶也参与弹性蛋白的交联。 功能:弹性蛋白组成的赋予组织以弹性,与拉伸能力强的组织中(如脉管壁、肺部组织,少量于皮肤、肌键、疏松结缔组织)。2013-09-12223.3 糖胺聚糖与蛋白聚糖3.3.1 糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG) 结构:GAG是由重复二糖 的无分枝长链多糖。其二糖 通常由氨基已糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)和糖醛酸组成,但硫酸角质素中糖醛酸由半乳糖代替。 种类:糖胺聚糖依组成糖基、连接方式、硫酸化程度及位置的不同可 分为六种,即:透明质酸、硫酸软骨素、硫

26、酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。 功能:除透明质酸及肝素外,其他几种糖胺聚糖均不游离,而与蛋白质共价结合蛋白聚糖。含负电荷较多,在基质中形成胶体,产生彭压,赋予组织抗压能力,并使细胞易于运动和迁移。透明 质酸在关节中其 滑作 。狗的主动脉管外纵行排列的弹性网(K.S. Haas.)弹性蛋白结构模型2013-09-1223 透明质酸(hyaluronic acid,HA)是唯一不发生硫酸化的氨基聚糖,其糖链特别长。糖胺聚糖一般由不到300个单糖基组成,而HA可含10万个糖基。在溶液中HA 呈无规则卷曲状态。如果强行伸长,其 长度可达20m。HA整个全部由葡萄糖醛酸及乙酰氨基葡萄糖二糖重

27、复排列。由于HA表面有大量带负电荷的亲水性基团,可结合大量水,因而即使浓度很低也能形成粘稠的胶体,占据很大的空间,产生膨压。 细胞表面的HA受体为CD44及其同源,所有能结合HA的都具相似的结构域。 HA虽不与蛋白质共价结合,但可与许多种蛋白聚糖的蛋白质及连接蛋白质借非共价键结合而参加蛋白聚糖多聚体的,在软骨基质中尤其如此。硫酸皮肤素 iduronic acid,糖醛酸。硫酸和羧基使其带大量负电荷。主要糖胺聚糖结构及分布氨基聚糖二糖硫酸基分布组织透明质酸葡萄糖醛酸,N-乙酰葡萄糖0结缔组织 皮肤 软骨体 滑液硫酸软骨素葡萄糖醛酸,N-乙酰半乳糖0.2-2.3软骨 角膜 骨 皮肤 动脉硫酸皮肤素

28、葡萄糖醛酸或糖醛酸,N-乙酰葡萄糖1.0-2.0皮肤心 心瓣膜硫酸乙酰肝素葡萄糖醛酸或糖醛酸,N-乙酰葡萄糖0.2-3.0肺 动脉 细胞表面肝素葡萄糖醛酸或糖醛酸,N-乙酰葡萄糖2.0-3.0肺 肝 皮肤 肥大细胞硫酸角质素半乳糖,N-乙酰葡萄糖0.9-1.8软骨 角膜 椎间盘2013-09-1224蛋白聚糖结构。Xylose,木糖。蛋白聚糖复合体结构示意图: 蛋白聚糖通过连接蛋白与透 明质酸结合在一起。3.3.2 蛋白聚糖(proteoglycan) 结构:蛋白聚糖是糖胺聚糖(除透明质酸外)与质网上的蛋白质的丝氨酸残基可在蛋白的共价结合物。内中装配上糖胺聚糖链。 蛋白糖基化过程:通过逐个转移

29、糖基首先由四糖组成的连接桥(Xyl 木糖-Gal-Gal-GlcUA),然后再延长糖链,并对所的重复二糖进行 硫酸化等修饰。一个蛋白质上可以连接1至100个以上GAG链。与一个蛋白质相连的GAG链可以是同种或不同种的。 蛋白聚糖多聚体:许多蛋白聚糖单体常借助连接蛋白以非共价键与透明质酸 形成多聚体。蛋白质的N端序列与CD44结合透明质酸的结构域具有同 源性,故亦属透明质酸粘素。多聚体的量可达108KD以上,体积可超过细菌。如软骨的Aggrecan,其GAG主要是硫酸软骨素,但还有硫酸角质素。 功能:蛋白聚糖以单或多聚体行使其功能,软骨中蛋白聚糖多聚体赋予其凝胶样特性和抗变形能力,其含量不足或代

30、谢可引起长骨发育不良,四肢短小。蛋白聚糖可与多种生长因子结合,有利于细胞表面受体结合这些激素。2013-09-1225纤粘连蛋白的结构模型、 结构:各种纤粘连蛋白均由相似的亚组成。由二条相似的肽链在 C端借二硫键联成的V字形二聚体。细胞纤粘连蛋多聚体。在人体中目前已鉴定的纤粘连蛋白亚就有20种以上。它们都是由同一编码的产物。转录后由于拼接上的不同而形成多种异型。每 条纤粘连蛋白肽链约含2450个氨基酸残基,整个肽链由三种类型( 、)的模块重复排列。具有57个有特定功能的结构域,由对蛋白酶敏感的肽段连接。这些结构域中有些能与其它胞外基质结合, 使细胞外基质形络;有些能与细胞表面的受体结合,使细胞

31、附着 在胞外基质上。 纤粘连蛋白肽链中的一些短肽序列可被细胞表面的各种纤粘连蛋白受体识别与结合。如,在肽链的与细胞相结合的模块中RGD(Arg-Gly-Asp)序列,为与细胞表面整联蛋白识别与结合的部位。化学的RGD三肽可抑制细胞在纤粘连蛋白基质上粘附。 细胞纤粘连蛋白通过细胞表面受体指导,使间通过二硫键相互交 联,组装成。这种只于某些细胞(如成细胞)表面。 功能:使部分胞外基质(胶原、糖胺聚糖、蛋白聚糖等) ,锚定细胞于胞外基质上,促使细胞迁移,凝血(结合血 蛋白)及创伤修复。3.4 纤粘连蛋层粘连蛋白 纤粘连蛋 层粘连蛋白是细胞外介导胞外基质间及胞外基质间与细胞间连接的两种糖蛋白,蛋白结构

32、中有多个结合不同胞外基质的结构域,并有RGD 序列,是细胞膜上整联蛋白结合位点。3.4.1 纤粘连蛋白(fibronectin,FN) 纤粘连蛋白是一种大型的糖蛋白, 含糖4.59.5,纤粘连蛋 细胞连接到细胞外基质上。纤粘连蛋白以可溶形式 于血浆及各种体液中(血浆纤粘连蛋白);以不溶形式于细胞外基质及细胞表面(细胞纤粘连蛋白) 。纤粘连蛋白将细胞连接到细胞外基质上2013-09-12263.4.2 层粘连蛋白(laminin,LN)。层粘连蛋白的结构模型: heparan乙酰肝素, neurite神经轴突,entactin巢蛋白。 结构:层粘连蛋白由一条重链()和二条轻链(、)借二硫键交联而

33、成,外形呈十字形。层粘连蛋白中至少8个与细胞结合的位点。如在长臂上有IKVAV五肽序列可与神经细胞结合,并促进神经生长链上的RGD序列可与整联蛋白结合。 现已发现7种层粘连蛋白 ,8种亚 (1, , ,1,2,3,1,2)分别由8个结构 编码。 层粘连蛋白是含糖量很高(占15-28)的糖蛋白,具有50条左右N连接的糖链。层粘连蛋白的多种受体是识别与结合其糖链结构的。 功能:层粘连蛋白主要分布于胚胎和基膜中。连接胞外基质组成基膜并使细胞连接在基质上。纤连蛋白二聚体结构示意图:两个的C端通过两个二硫键连接在一起形成二聚体,每个折叠后形成5-6个结构域,每个结构域结合特异的或者细胞。2013-09-

34、1227基膜分子结构模型: 中箭头表示两者可直接连接。鸡胚角膜中的基膜: ,上皮细胞,多数已被除去; ,基膜; ,基膜下结缔组织胶原纤维网,与基膜下表面相互连接。(B(P D Yurchenco and J C Schittny)EBLCRobert Trelstad )IV 型胶原组装成的多层是基膜的支架。(Based on P D Yurchenco)3.5 基膜基膜三种组织方式:1,围在特定细胞周围(如肌细胞);2,位于上皮层细胞之下;3,介于两层细胞之间(如在肾小球中) 基膜是上皮细胞下方一层柔软的特化的细胞外基质,也于肌肉、脂肪、内皮细胞和细胞(schwann cell,一种神经元髓鞘外神经胶质细胞)周围。 结构:基膜中除层粘连蛋型胶原外,还具有巢蛋白(entactin)、基膜蛋白聚糖 (perlecan)、饰胶蛋白聚糖(decorin)等多种蛋白,其中层粘连蛋白与巢蛋白形成1:1紧密结合的复合物,并通过巢蛋白与型胶原结合。 功能:基膜起支撑、保护、过滤(肾中)和 不同组织细胞作用 ,还具有决定细胞的极性,影响细胞的代谢、存活、迁移、增殖和分化功能。2013-09-12。283.6 细胞外被 有些动物

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