浙江大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課件-11

1、第十一章 細(xì)胞連接 與細(xì)胞粘附分子CELL JUNCTION AND CELL ADHESION MOLECULES第一節(jié) 細(xì)胞連接 cell junction是細(xì)胞與細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。分為三大類，即：封閉連接（occluding junction）、錨定連接（anchoring junction）和通訊連接（communicating junction）。 一、封閉連接（一）緊密連接存在于脊椎動(dòng)物的上皮細(xì)胞間。連接區(qū)域CAM構(gòu)成焊接線，也稱嵴線。相鄰質(zhì)膜緊密結(jié)合，沒(méi)有縫隙。主要作用：封閉相鄰細(xì)胞間的接縫，防止溶液滲入，構(gòu)成腦血屏障和睪血屏障。Tight Junction

2、between two type I pneumocytesTight Junctions Seal off body cavitiesRestrict diffusion of membrane components（二）間壁連接存在于無(wú)脊椎動(dòng)物上皮細(xì)胞間。連接蛋白呈梯子狀排列。在果蠅中一種叫做discs-large的蛋白參與形成間壁連接，突變品種不僅不能形成間壁連接，還產(chǎn)生瘤突。 Septate junction between gills cell of freshwater mussels二、錨定連接（一）粘著帶與粘著斑粘著帶（adhesion belt） ：呈帶狀環(huán)繞細(xì)胞，位于緊密連

3、接下方。相鄰細(xì)胞間的粘合分子為E-鈣粘素。連接的細(xì)胞骨架成分為actin。Adhesion belt or Adherens junctionAdhesion Belt粘著斑（adhesion plaque）：位于細(xì)胞與ECM間，粘附分子為integrin、胞內(nèi)骨架成分也是actin。（二）橋粒與半橋粒橋粒（desmosome）是相鄰細(xì)胞間形成的紐扣狀結(jié)構(gòu)。CAM為鈣粘素。連接中間纖維分布：承受強(qiáng)拉力的組織中，如皮膚、口腔、食管、心肌中。DesmosomeDesmosomes in spinous layer of human skin半橋粒（hemidesmosome）：位于上皮細(xì)胞基面與基

4、膜之間，連接蛋白為整合素。連接的細(xì)胞內(nèi)骨架成分為角蛋白。Structure of the Skin三、通訊連接（一）間隙連接 gap junction連接處有24nm的縫隙?；締挝环Q連接子，由6個(gè)相同或相似的跨膜蛋白亞單位（connexin）環(huán)繞而成。允許小于1.5kD的分子通過(guò)，通透性可調(diào)。功能：1.影響細(xì)胞分化2.協(xié)調(diào)細(xì)胞代謝3.電興奮傳導(dǎo)：神經(jīng)末梢間的間隙連接稱為電緊張突觸（electrotonic synapses）。Gap junctionAFM image of connexonA. Open state in Ca2+ free buffer; B. Close（二）胞間連絲

5、plasmodesmata由穿過(guò)細(xì)胞壁的原生質(zhì)構(gòu)成，直徑約2040nm。中央有SER形成的連絲小管。功能上與動(dòng)物細(xì)胞間的間隙連接類似。通透性可調(diào)節(jié)。某些植物病毒能制造特殊的蛋白質(zhì)，使胞間連絲的有效孔徑擴(kuò)大。Plasmodesmata of cultured plant cellsPlasmodesmata三、化學(xué)突觸 synapse 存在于可興奮細(xì)胞間，通過(guò)釋放神經(jīng)遞質(zhì)傳導(dǎo)興奮。由突觸前膜、突觸后膜、突觸間隙組成。突觸前神經(jīng)元突起末梢膨大，稱突觸小體。突觸小體內(nèi)有突觸小泡，內(nèi)含神經(jīng)遞質(zhì)。 Various Cell Junctional ComplexesVarious Cell Junctio

6、nal Complexes各類連接的比較第二節(jié) 細(xì)胞粘附分子 Cell Adhesion Molecule，CAMCAM介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、ECM間的連接。為糖蛋白、分五類，結(jié)構(gòu)由三部分組成：胞外區(qū)，N端部分，負(fù)責(zé)與配體識(shí)別；跨膜區(qū)，多為單次跨膜；胞質(zhì)區(qū)，C端部分，與質(zhì)膜下的骨架成分相連，或與胞內(nèi)的信號(hào)分子相連。多數(shù)CAM依賴二價(jià)陽(yáng)離子，如Ca2，Mg2。作用機(jī)制有三種模式：親同性粘附；親異性粘附；通過(guò)胞外連接分子相互識(shí)別與結(jié)合。一、鈣粘素cadherin親同性CAM，依賴Ca2。胞外部分形成5個(gè)結(jié)構(gòu)域，其中4個(gè)同源，均含Ca2結(jié)合部位。作用：介導(dǎo)細(xì)胞連接：如E-鈣粘素。參與細(xì)胞分化：決定胚胎細(xì)胞

7、間的粘附，影響細(xì)胞分化。抑制細(xì)胞遷移.Cadherin哺乳動(dòng)物細(xì)胞表面的主要鈣粘素分子二、選擇素selectin親異性CAM；依賴Ca2；參與白細(xì)胞與脈管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識(shí)別與粘合：P選擇素貯存于血小板及內(nèi)皮細(xì)胞；E選擇素存在于活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞表面；L選擇素廣泛存在于各種白細(xì)胞的表面，參與炎癥部位白細(xì)胞的出脈管過(guò)程。SELECTINSEndothelialLeukocytesPlatelets三、免疫球蛋白超家族 Ig-superfamily含免疫球蛋白（Ig）樣結(jié)構(gòu)域，即二硫鍵維系的兩組反向平行的折疊。一般不依賴Ca2，親同性或親異性CAM。N-CAM存在于神經(jīng)細(xì)胞。Pe-CAM存在于血小板

8、及大多數(shù)免疫細(xì)胞。I-CAM及V-CAM在活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)。Ig-SF四、整合素integrin多為親異性CAM，依賴Ca2。是 亞單位形成異二聚體。含1的整合素介導(dǎo)細(xì)胞與ECM的粘附。含2的整合素介導(dǎo)細(xì)胞間的相互作用。含3的整合素介導(dǎo)血小板聚集，參與血栓形成。64整合素以層粘連蛋白為配體，參與形成半橋粒。Integrins subunit binds RGD domain on fibronectin subunit binds calcium Ca2+ necessary for substrate bindingHemidesmosomesHemidesmosome TEMKeratin filaments五、透明質(zhì)酸