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細(xì)胞連接和細(xì)胞粘連(Cell
Junction
&
Cell
Adhesion)細(xì)胞生物學(xué)系2011/10/26細(xì)胞連接細(xì)胞連接(Celljunction)是多細(xì)胞有機(jī)體中相鄰細(xì)胞之間通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜相互聯(lián)系,協(xié)同作用的重要組織方式。根據(jù)行使功能的不同,細(xì)胞連接可以分為三大類(lèi):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occluding
junctions(一)緊密連接(tight
junction)存在于脊椎動(dòng)物的上皮細(xì)胞間。
功能封閉作用可
可溶性物質(zhì)從上皮細(xì)胞層的一側(cè)擴(kuò)散到另一側(cè)。和支持上皮細(xì)胞的游離端與,基底面細(xì)胞膜上的膜蛋白,以行使各自不同的膜功能。(一)緊密連接(一)緊密連接組成由圍繞在細(xì)胞四周的嵴線網(wǎng)絡(luò)而成。嵴線是成串排列的特殊跨膜蛋白(occludin,claudin)。緊密連接模式圖(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。二、錨定連接anchoring
junction細(xì)胞骨架系統(tǒng)參與形成的細(xì)胞與相鄰細(xì)胞或細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接。黏合連接(adhesion
junction)粘合帶(adhesion
belt)粘合斑(adhesion
plaque)橋粒連接橋粒(desmosome)半橋粒(hemidesmosome)功能:將相鄰細(xì)胞的骨架系統(tǒng)或?qū)⒓?xì)胞與基質(zhì)相連,形成一個(gè)堅(jiān)挺有序的細(xì)胞群體,抵抗機(jī)械張力。錨定連接組成:細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白將特定的細(xì)胞骨架成分同連接復(fù)合體結(jié)合在一起跨膜粘連蛋白其細(xì)胞 分與附著蛋白相連細(xì)胞外部分與相鄰細(xì)胞的跨膜連接蛋白相互作用或與胞外基質(zhì)相互作用。錨定連接的兩類(lèi)蛋白示意圖錨定連接1、粘合帶(adhesion
belt)位于某些上皮細(xì)胞緊密連接的下方,相鄰細(xì)胞間形成 續(xù)的帶狀結(jié)構(gòu)??缒ゐみB蛋白:鈣粘素 (粘著帶處相鄰細(xì)胞間的相互作用依賴于Ca2+)胞內(nèi)連接成份:微絲與粘合帶相連的微絲在細(xì)胞中形成垂直于細(xì)胞膜的可收縮的纖維束。(一)黏合連接-黏合帶(一)黏合連接-黏合帶黏合帶模式圖鈣粘素2、粘著斑(adhesion
plaque)通過(guò)整合素將細(xì)胞的微絲與細(xì)胞外基質(zhì)相連,是肌動(dòng)蛋白纖維與細(xì)胞外基質(zhì)之間的連接方式??缒ゐみB蛋白整合素integrins行使纖連蛋白受體的功能,并通過(guò)纖連蛋白與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)微絲在粘著斑形成的過(guò)程中,GTP結(jié)合蛋白R(shí)ho激酶起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。(一)黏合連接-黏著斑(一)黏合連接-黏著斑黏著斑結(jié)構(gòu)示意圖3、橋粒(desmosome)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的中間纖維通過(guò)橋粒相互連接形成貫穿于整個(gè)組織的整體網(wǎng)絡(luò),支持該組織并抵抗外界壓力與張力??缒ゐみB蛋白鈣粘素細(xì)胞內(nèi)錨定成份中間纖維依據(jù)不同的細(xì)胞類(lèi)型而不同(二)橋粒連接-橋粒橋粒的透射電鏡(二)橋粒連接-橋粒(二)橋粒連接-橋粒橋粒結(jié)構(gòu)模式圖(二)橋粒連接-橋粒4.半橋粒(hemidesmosome)半橋粒通過(guò)膜蛋白將上皮細(xì)胞固著在基底膜(basement
membrane)上??缒ゐみB蛋白整合素細(xì)胞內(nèi)錨定成份中間纖維在半橋粒
間纖維不是穿過(guò)而是終止于半橋粒的致密斑內(nèi)。(二)橋粒連接-橋粒半橋粒透射電鏡半橋粒結(jié)構(gòu)模式圖1、間隙連接(gapjunction)間隙連接處相連細(xì)胞膜間的間隙為2-3nm。構(gòu)成間隙連接的基本單位是連接子,每個(gè)連接子由6個(gè)跨膜蛋白亞單位環(huán)繞成,中心是直徑約1.5nm的孔道。2、化學(xué)突觸存在于可興奮細(xì)胞間的細(xì)胞連接方式,它通過(guò)
神經(jīng)遞質(zhì)來(lái)傳遞神經(jīng)沖動(dòng)并因此而得名。3、胞間連絲(plasmodesmata)植物細(xì)胞間三、通訊連接(communicating
junction)質(zhì)膜橫切面間隙連接(一)間隙連接質(zhì)膜冰凍斷裂顯示的間隙連接的連接子間隙連接相鄰細(xì)胞膜上的兩個(gè)連接子對(duì)接形成一個(gè)間隙連接單位。間隙連接的通透性是可以調(diào)節(jié)的。間隙連接的功能在代謝偶連、神經(jīng)沖動(dòng)信息傳遞、早期胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化過(guò)程中起重要作用。AFM
ima間ge隙of連co接n-n連ex接on子A.
Open
state
in
Ca2+
free
buffer;
B.
Close由6個(gè)4次跨膜蛋白環(huán)繞形成的長(zhǎng)7.5nm,外徑6nm,外徑1.5~2nm的親水通道。間隙連接-連接子連接子模型Various
Cell
Junctional
ComplexesVarious
Cell
Junctional
Complexes各類(lèi)連接的比較封閉連接緊密連接上皮組織間壁連接只存在于無(wú)脊椎動(dòng)物中錨定連接連接肌動(dòng)蛋白粘著帶上皮組織粘著斑上皮細(xì)胞基部連接中間纖維橋粒心肌、表皮半橋粒上皮細(xì)胞基部通訊連接間隙連接大多數(shù)動(dòng)物組織中化學(xué)突觸神經(jīng)細(xì)胞間和神經(jīng)—肌肉間胞間連絲植物細(xì)胞間黏附分子(cell
adhesion
molecule,CAM)是參與細(xì)胞與細(xì)胞之間及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間相互作用的跨膜糖蛋白,包括胞外區(qū)、跨膜去、胞質(zhì)區(qū)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作用方式分為四類(lèi):鈣粘素(
cadherin)選擇素(
selectin)免疫球蛋白超 (
immunoglobulinsuperfamily
)整合素(
integrin)四、細(xì)胞黏附分子四、細(xì)胞黏附分子兩相鄰細(xì)胞表面的同種CAM分子間的相互識(shí)別與結(jié)合(同親性粘附);兩相鄰細(xì)胞表面的不同種CAM分子間的相互識(shí)別與結(jié)合(異親性粘附);兩相鄰細(xì)胞表面的相同CAM分子借細(xì)胞外的連接分子相互識(shí)別與結(jié)合(連接分子依賴性結(jié)合)。粘附分子介導(dǎo)的細(xì)胞粘連的3種方式(一)鈣粘素鈣依賴性的細(xì)胞粘附三種最初發(fā)現(xiàn)的鈣粘素是根據(jù)它們發(fā)現(xiàn)的組織所命名的在胚胎組織早期是主要的細(xì)胞
在一起的方式(一)鈣粘素鈣粘素結(jié)構(gòu)親同性粘附homophilic鈣對(duì)鈣粘素的影響(一)鈣粘素粘附連接鈣粘素-微絲橋粒鈣粘素-中間纖維(二)選擇素選擇素(selectin)屬異親性黏附分子,其作用依賴于Ca2+主要參與白細(xì)胞與脈管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識(shí)別與粘合已知選擇素有三種L選擇素
E選擇素
P選擇素(二)選擇素結(jié)構(gòu)性結(jié)構(gòu)域、表皮生長(zhǎng)因子樣結(jié)構(gòu)域、凝集素樣結(jié)構(gòu)域糖蛋白(二)選擇素選擇素及整聯(lián)蛋白介導(dǎo)白細(xì)胞遷移(三)整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白(integrin)大多為異親性細(xì)胞粘附分子,其作用依賴于Ca2+、Mg2+介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間的相互作用及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的相互作用幾乎所有動(dòng)植物細(xì)胞均表達(dá)整合素。(三)整聯(lián)蛋白粘著斑整合素-微絲半橋粒整合素-中間纖
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