细胞生物学细胞连接

1、会计学1细胞生物学细胞连接细胞生物学细胞连接2紧密连接粘合带桥粒间隙连接/通讯连接半桥粒粘着斑钙粘素整联蛋白选择素基膜中间纤维肌动蛋白纤维细胞连接细胞粘连细胞连接与细胞粘连细胞连接与细胞粘连3紧密连接锚定连接通讯连接 紧密连接紧密连接（tight junctions/ occluding junctions) 锚定连接锚定连接 (anchoring junctions) 通讯连接通讯连接 (communication junctions)4 紧密连接紧密连接（tight junctions/ occluding junctions） 紧密连接形态结构紧密连接形态结构透射电镜：在紧密连接处，相邻

2、两质膜以断续的点连在一起扫描电镜显示，两个相邻细胞膜上的嵴线由跨膜蛋白排列形成的条索，将细胞间隙封闭5紧密连接模式图紧密连接冷冻蚀刻图紧密连接透射电镜图6冷冻蚀刻显示：分支糖蛋白颗粒形成长链，封闭相邻两个细胞膜，形成紧密连接紧密连接蛋白颗粒在脂双层的胞质面（P面）连成的嵴网，在脂双层的质膜面（E面）有与嵴网对应互补的沟，形成有如拉链一一对应的网状结构，称封闭索（ sealing strand）E面P面封闭索将两个相邻的质膜封闭索将两个相邻的质膜联系在一起联系在一起相邻细胞的质膜封闭索环绕每个上皮细胞的顶部，将相邻细胞紧密连接在一起各种组织的紧密连接对一些小分子的密封程度有所不同，这与封闭索的层

3、数有关：肾小管 1-2层， 胰腺腺泡细胞 3-4层，小肠上皮细胞 4-6层7Claudin Occludin 质膜8Blood 肠腔紧密连接 相邻细胞质膜 细胞间隙 细胞外液 葡萄糖载体蛋白 Na+-驱动的共运输 把相邻上皮细胞缝合在一起封闭上皮细胞的间隙，形成与外界隔离的封闭带如 血脑屏障、血睾屏障防止上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散，维持上皮细胞的极性通过阻碍细胞顶部和侧底部（侧面和底部）的膜蛋白相互移动，保证物质转运的方向性。同时，通过防止小分子物质从细胞侧底部细胞之间的空隙返流。如在小肠上皮内910 有细胞骨架细胞骨架参与，存在于细胞之间 或者细胞与细胞外基质之间 的细胞连接 分布广泛

4、，尤其在机械受力部位:肌肉细胞、皮肤细胞等细胞骨架锚定连接细胞外基质11跨膜粘连蛋白跨膜粘连蛋白 (transmembrane adhension proteins) 其胞质区域连接一个或多个细胞内锚定蛋白，其细胞外区域与细胞外基质或另一个细胞的跨膜粘连蛋白的细胞外区域相互作用细胞内锚定蛋白细胞内锚定蛋白（ intracellular anchor proteins ） 在细胞膜的胞质面形成一个突出的斑，并将连接复合体与肌动蛋白纤维/中等纤维相连 细胞内锚定蛋白 跨膜粘连蛋白1213将细胞外环境与肌动蛋白纤维相连提供一个潜在的信号通路钙粘素细胞外肌动蛋白纤维连接-catenin到肌动蛋白丝的蛋

5、白，如-catenin （连环蛋白）粘合带粘合带-辅肌动蛋白（连环蛋白）14细胞连接（Cell Junction） 锚定连接 粘合连接基底面相邻细胞的质膜紧密连接肠腔微绒毛微绒毛内的肌动蛋白纤维粘合带钙粘素15其跨膜粘连蛋白是整联蛋白（integrins），或叫 整合素其细胞内锚定蛋白有： 踝蛋白（talin）、 -辅肌动蛋白(actinin)、细丝蛋白(filamin)、纽蛋白(vinculin)等连接方式：细胞外基质（纤粘连蛋白、胶原）-整联蛋白整联蛋白-锚定蛋白-肌动蛋白纤维。见于细胞粘合或细胞运动。在细胞运动或有丝分裂中，为动态结构，可快速解聚；如：体外培养细胞、肌肉和肌腱， 16桩蛋

6、白Paxillin 肌动蛋白纤维Actin filament -辅肌动蛋白-Actinin Focal adhesion kinase DNA 胶原纤连蛋白纽蛋白Vinculin 踝蛋白Talin 细胞核 整联蛋白亚基整联蛋白亚基 黏着斑黏着斑跨膜粘连蛋白细胞内锚定蛋白1718 其纽扣状的细胞内结构，作为中等纤维的锚定位点，从而将细胞锚定在一起，形成一个可以承受很强张力的结构。分布在 皮肤、心肌、消化道、膀胱、子宫和阴道桥粒/点桥粒 (spot desmosomes) 相邻细胞接触点上纽扣装的结构，相邻细胞质膜间隙约30nm19钙粘素家族 蛋白细胞内锚定蛋白组成的桥粒斑细胞间隙中间纤维桥粒电镜

7、图桥粒电镜图桥粒模式图桥粒模式图2021桥粒芯糖蛋白Desmoglein 桥粒芯胶蛋白 Desmocollin桥粒珠蛋白Plakoglobin 桥粒斑蛋白桥粒斑蛋白Desmoplakin 中间纤维中间纤维细胞外细胞外胞质胞质 跨膜粘连蛋白 钙粘素细胞内锚定蛋白桥粒斑亦称胞质斑，细胞内锚定蛋白，直径约0.5m，由桥粒珠蛋白(plakoglobin)和桥粒斑蛋白 (desmoplakin)组成跨膜粘连蛋白属钙粘素家族，如 * 桥粒芯糖蛋白(desmoglein) * 桥粒芯胶蛋白(desmocollin)天疱疮(pemphigus)患者自身产生 抗 桥粒跨膜粘连蛋白，导致桥粒破坏，组织液通过细胞间

8、隙渗入皮肤，引起严重的皮肤水泡桥粒分子结构图桥粒分子结构图22 广泛存在于皮肤,消化道,子宫,子宫颈,心肌等处，连接细胞并有强的抗张抗压作用相关疾病：天疱疮23半桥粒电镜半桥粒电镜 致密的桥粒斑半桥粒 (hemi-desmosomes） 上皮与基膜（或称 基底膜）之间的连接装置，结构仅为桥粒的一半2425中间纤维中间纤维 （Intermediate filament）含有网蛋白（plectins）的桥粒斑基底膜层粘连蛋白胶原（Collagen fiber ）VII型胶原丝 （Type VII collagen fibrils ） 细胞质 细胞外 质膜整联蛋白半桥粒结构半桥粒结构锚定连接的比较连

9、接种类膜蛋白（黏合分子）膜蛋白的配体细胞骨架锚定纤维连接对象黏合带黏着斑桥粒半桥粒钙黏素钙黏素钙黏素钙黏素微丝微丝中间纤维中间纤维细胞-细胞细胞-细胞细胞-细胞外基质细胞-细胞外基质a5b1整合素a6b4整合素纤黏连蛋白等层黏连蛋白等27，从而完成群体细胞间的合作和协调。如 间隙连接和 化学突触。分离的间隙连接分离的间隙连接负染电镜负染电镜间隙连接冷冻复型间隙连接冷冻复型 P P面面间隙连接透射电镜间隙连接透射电镜一个间隙连接的连接子可成千上万28已发现20多种连接子蛋白，可组成异源连接子，其通透性、可调性、导电率可不同。Connexins Connexons Homomeric Hetero

10、meric Homotypic Heterotypic Intercellular channels 293031 桥粒半桥粒紧密连接缝隙连接黏着带黏着斑34细胞黏附分子与细胞粘连钙粘素钙粘素 选择素选择素 整联蛋白整联蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白超家族超家族35细胞黏附分子与细胞粘连 三种方式介导细胞识别与黏着三种方式介导细胞识别与黏着同亲型结合（homophilic binding）同种分子识别与黏着异亲型结合（hetrophilic binding） 异种分子识别与黏着连接分子依赖性结合（linker-dependent binding） 依赖连接分子介导36细胞黏附分子与细胞粘连 分子结构

11、分子结构 多为单次跨膜蛋白，700-750aa(氨基酸残基) ，常以同源二聚体的形式存在胞外区 约110aa，常折叠成5个重复结构域，Ca2+在重复结构之间将胞外区锁定成棒状结构。Ca2+越多，钙粘素刚性结构越强去除Ca2+ ，胞外区便松软，易被蛋白酶水解胞内部分高度保守，通过附着蛋白与细胞骨架相连37细胞黏附分子与细胞粘连 钙粘素介导细胞与细胞之间的同亲型细胞粘附，钙粘素在特定组织选择性表达胚胎、成人的组织中同类细胞的识别黏着， 如：E-钙粘素 介导上皮细胞粘合在个体发育中影响细胞分化，参与组织器官的形成参与细胞之间稳定的特化连接结构锚定连接在锚定连接过程中起调节信号的作用。如：VE-钙粘素

12、38细胞黏附分子与细胞粘连 选择素 L-选择素（ L-selectin ） 最早在淋巴细胞被发现，在各种白细胞都表达 P-选择素 （P-selectin ） 存在于血小板和内皮细胞 E-选择素（E-selectin ）存在于上皮细胞中39细胞黏附分子与细胞粘连 选择素L-selectin E-selectin P-selectin Extracellular L-like domain凝集素结构域，识别特异糖基EGF-like domain表皮生长因子样结构域Structural domain与补体蛋白同源的结构性结构域糖蛋白 寡糖残基GlcNAc GalSiAFucSO4132314糖基配体

13、的详细结构糖基配体的详细结构 糖基 40细胞黏附分子与细胞粘连 选择素弱黏附及滚动（选择素依赖） 强黏附及迁移 （整联蛋白依赖）组织内皮细胞基膜血管选择素及整选择素及整联蛋白介导联蛋白介导白细胞迁移白细胞迁移 41细胞黏附分子与细胞粘连 免疫球蛋白超家族 每一个Ig结构域都是由90-110aa形成的一个紧密折叠结构，其间有二硫键相连 IgSF大多介导淋巴细胞和免疫应答细胞之间的特异的相互作用； 一些IgSF 介导非免疫细胞的黏着 IgSF成员复杂，包括多个粘附分子家族，如介导同亲型 神经细胞粘附分子N-CAM介导异亲型 细胞间粘附分子I-CAM、血管细胞粘附分子V-CAM42细胞黏附分子与细胞

14、粘连 免疫球蛋白超家族Ig-样 结构域III型纤粘连蛋白结构域N-CAM分子结构分子结构N-CAM同亲同亲型黏着型黏着4344细胞黏附分子与细胞粘连 整联蛋白家族-亚基二价阳离子-亚基与细胞外基质结合富含半胱氨酸结构域 整联蛋白是由整联蛋白是由和和两个亚基形成的两个亚基形成的异二聚体异二聚体跨膜蛋白跨膜蛋白 和亚基有多种，非共价键相连其胞外区可与纤粘连蛋白、层粘连蛋白、胶原等含有Arg-Gly-Asp (RGD)三肽序列的细胞外基质成分结合45细胞黏附分子与细胞粘连 整联蛋白家族介导细胞间相互作用如细胞表面IgSF-整联蛋白介导细胞间的反应2亚基组成的整联蛋白使白细胞在感染部位的血管内皮细胞上

15、黏附3亚基组成的整联蛋白介导血小板的黏附介导细胞-细胞外基质间的相互作用，将细胞外基质同细胞内的细胞骨架连成一个整体 1亚基组成的整联蛋白其胞外区可与纤粘连蛋白、层粘连蛋白、胶原等含有Arg-Gly-Asp (RGD)三肽序列的细胞外基质成分结合（低亲和力，有利于细胞的运动或迁移）半桥粒（肌动蛋白丝）、黏着斑（中间纤维）46细胞黏附分子与细胞粘连 整联蛋白家族与配体集结成簇，可启动信号转导，可产生各种各样的信号：与配体的结合受到精确调控，整联蛋白的构象可能发生改变。Integrins的 信号传导 仅做参考 47细细胞胞连连接接作用形式作用形式作用类型作用类型主要的跨膜蛋白主要的跨膜蛋白 连接的

16、细胞骨架连接的细胞骨架 细胞细胞- 细胞外基质细胞外基质粘着斑粘着斑整联蛋白整联蛋白肌动蛋白纤维肌动蛋白纤维半桥粒半桥粒整联蛋白整联蛋白 中等纤维中等纤维细胞细胞-细胞细胞粘合连接粘合连接钙粘素钙粘素-钙粘素钙粘素肌动蛋白纤维肌动蛋白纤维紧密连接紧密连接封闭蛋白（封闭蛋白（ claudin）、）、密密封蛋白（封蛋白（occudin）间隙连接间隙连接 连接子蛋白（连接子蛋白（Connexin）桥桥 粒粒钙粘素钙粘素-钙粘素钙粘素中等纤维中等纤维细细胞胞粘粘连连作用形式作用形式粘连分子粘连分子识别与黏着方式识别与黏着方式细胞细胞- 细胞外基质、细胞细胞外基质、细胞-细胞细胞整联蛋白整联蛋白异亲型异

17、亲型细胞细胞-细胞细胞钙粘素钙粘素同亲型同亲型IgSF-IgSF（不依赖Ca 2+）同亲型、异亲型同亲型、异亲型IgSF-整联蛋白整联蛋白异亲型异亲型选择素选择素-凝集素（凝集素（lectin）异亲型异亲型细胞连接与细胞粘连 各种分子48紧密连接锚定连接通讯连接 紧密连接紧密连接（tight junctions/ occluding junctions) 锚定连接锚定连接 (anchoring junctions) 通讯连接通讯连接 (communication junctions)49跨膜粘连蛋白跨膜粘连蛋白 (transmembrane adhension proteins) 其胞质区域连

18、接一个或多个细胞内锚定蛋白，其细胞外区域与细胞外基质或另一个细胞的跨膜粘连蛋白的细胞外区域相互作用细胞内锚定蛋白细胞内锚定蛋白（ intracellular anchor proteins ） 在细胞膜的胞质面形成一个突出的斑，并将连接复合体与肌动蛋白纤维/中等纤维相连 细胞内锚定蛋白 跨膜粘连蛋白50中间纤维中间纤维 （Intermediate filament）含有网蛋白（plectins）的桥粒斑基底膜层粘连蛋白胶原（Collagen fiber ）VII型胶原丝 （Type VII collagen fibrils ） 细胞质 细胞外 质膜整联蛋白半桥粒结构半桥粒结构51细胞黏附分子与细胞粘连钙粘素钙粘素 选择素选择素 整联蛋白整联蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白超家族超家族52细胞黏附分子与细胞粘连 三种方式介导细胞识别与黏着三种方式介导细胞识别与黏着同亲型结合（homophilic binding）同种分子识别与黏着异亲型结合（hetrophilic binding） 异种分子识别与黏着连接分子依赖性结合（linker-dependent binding） 依赖连接分子介导53细胞黏附分子与细胞粘连 选择素L-selectin E-selectin P-selectin Extracellular L-like domain凝集素结构域，识别特异糖基EGF-like d