細胞連接與細胞外基質(zhì)演示文稿

細胞連接與細胞外基質(zhì)演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有49頁\編輯于星期三（優(yōu)選）細胞連接與細胞外基質(zhì)現(xiàn)在是2頁\一共有49頁\編輯于星期三細胞信號轉(zhuǎn)導研究的歷史ReceptorandEGF(1920~1950s);cAMP（Nobelprize,1971);Growthfactors(1986);Proteinphosphorylation(1992);Gprotein(1994);NO(1998);Signaltransductioninnervoussystem(2000);CDKsandcyclins(2001);Programmedcelldeath(2002)……現(xiàn)在是3頁\一共有49頁\編輯于星期三細胞信號轉(zhuǎn)導細胞不是孤立存在的；多細胞生物的存活依賴于細胞間復雜的信息交流網(wǎng)絡以協(xié)調(diào)不同組織與器官中細胞的生長、分化與代謝；信號轉(zhuǎn)導決定了細胞的種屬、定位與功能；細胞信號轉(zhuǎn)導的障礙將導致諸多的疾病，如腫瘤、自身免疫性疾病以及糖尿病等。對細胞信號轉(zhuǎn)導的研究將使我們更為有效地治療?，F(xiàn)在是4頁\一共有49頁\編輯于星期三信號轉(zhuǎn)導對細胞生命活動的調(diào)控現(xiàn)在是5頁\一共有49頁\編輯于星期三細胞外基質(zhì)（extracellularmatrix，ECM）是指由細胞分泌的，位于上皮或內(nèi)皮細胞下層和結締組織細胞周圍，為組織、器官提供力學支持和物理強度，并對細胞的黏附、遷移、增殖和分化等活動以及胚胎發(fā)生等產(chǎn)生影響的物質(zhì)。一、細胞外基質(zhì)現(xiàn)在是6頁\一共有49頁\編輯于星期三

骨韌帶肌鍵脈管結締組織皮膚形成不同的組織結構黏附機械支撐細胞遷移細胞增殖細胞信號轉(zhuǎn)導具有多種生物學功能關節(jié)炎動脈粥樣硬化癌癥哮喘疾病細胞外基質(zhì)現(xiàn)在是7頁\一共有49頁\編輯于星期三

糖蛋白（glycoprotein）一種或多種糖以共價鍵連接到肽鏈上的蛋白質(zhì)。蛋白聚糖（proteoglycan）由一個核心蛋白分子與多個糖氨多糖側(cè)鏈結合而成的大分子復合物。通過其分子篩形成基質(zhì)防御屏障。細胞外基質(zhì)主要組成成分現(xiàn)在是8頁\一共有49頁\編輯于星期三蛋白質(zhì)含量較多，糖所占比例變動大，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)的特性；糖鏈中單糖的種類有：葡萄糖(Glu)、半乳糖(Gal)、甘露糖(Man)、N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)、巖藻糖(Fuc)、N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)、N-乙酰神經(jīng)氨酸(NeuAc)；糖鏈的連接形式有：N-連接與O-連接兩種；分布細胞膜、溶酶體、細胞外液。糖蛋白(glycoprotein)現(xiàn)在是9頁\一共有49頁\編輯于星期三糖蛋白糖鏈的N-連接型和O-連接型連接方式N-連接：O-連接：糖蛋白(glycoprotein)現(xiàn)在是10頁\一共有49頁\編輯于星期三糖基化修飾對蛋白質(zhì)功能的影響糖鏈可影響糖蛋白生物活性：保護糖蛋白不受蛋白酶的水解，延長其半衰期；蛋白質(zhì)的聚糖也可起屏障作用，影響糖蛋白的作用；聚糖還可以避免蛋白質(zhì)中抗原決定簇被免疫系統(tǒng)識別而產(chǎn)生抗體。蛋白質(zhì)糖基化修飾參與新生肽鏈的折疊：參與新生肽鏈的折疊并維持蛋白質(zhì)的正確的空間構象；糖蛋白的糖基化與肽鏈的折疊及分揀密切相關。糖蛋白糖鏈可參與維系亞基聚合：具有功能的糖蛋白的二聚體，往往依靠糖-蛋白或糖-糖相互作用維系亞基的聚合和構象?，F(xiàn)在是11頁\一共有49頁\編輯于星期三糖基化修飾對蛋白質(zhì)功能的影響糖鏈參與蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)的分揀、投送和分泌：有些蛋白質(zhì)的投送信號存在于肽鏈內(nèi)，但其功能的發(fā)揮依賴于糖鏈的存在。糖蛋白的糖鏈具有分子間的識別作用：糖鏈中單糖分子連接的多樣性是聚糖起到分子識別作用的基礎；某些受體與配體識別和結合需要糖鏈的參與；細胞表面糖復合物的糖鏈還能介導細胞-細胞的結合。

現(xiàn)在是12頁\一共有49頁\編輯于星期三

膠原(collagen)

現(xiàn)在是13頁\一共有49頁\編輯于星期三Collagenfibers Cellswrappedincollagenfibers膠原(collagen)

現(xiàn)在是14頁\一共有49頁\編輯于星期三膠原生物合成的特殊性

翻譯后加工和修飾：Pro、Lys－－羥基化羥賴氨酸－－糖基化Tyr－－硫酸化二硫鍵的形成鏈間組合等膠原的生物學功能

主要是支持和抗拉力。膠原(collagen)

現(xiàn)在是15頁\一共有49頁\編輯于星期三5型膠原蛋白的結構及組織分布類型肽鏈類型分子形式成分組織分布Iα1(I);α2(I)[α1(I)]2[α2(I)],[α1(I)]3羥賴氨酸較低,聚糖較少,纖維較寬肌腱,骨,皮膚,角膜,韌帶占體內(nèi)膠原蛋白總量90%Ⅱα1(Ⅱ)[α1(Ⅱ)]3羥賴氨酸較高，聚糖較多，纖維較窄軟骨眼玻璃體,椎間盤Ⅲα1(Ⅲ)[α1(Ⅲ)]3羥賴氨酸較高，羥脯氨酸較高，聚糖較少血管,肌肉,皮膚,內(nèi)臟Ⅳα1(Ⅳ);α2(Ⅳ);α3(Ⅳ);α4(Ⅳ);α4(Ⅳ)[α1(Ⅳ)]2[α2(Ⅳ)]及其它形式羥賴氨酸較高,聚糖較多基底膜Ⅴα2(Ⅴ)α3(V)

[α1(Ⅴ)]3[α1(Ⅴ)]2[α2(Ⅴ)]

[α1(Ⅴ)][α2(Ⅴ)][α3(Ⅴ)]羥賴氨酸較高,聚糖較多

平滑肌細胞,胚胎組織,腹膜,胎盤,皮膚,骨膠原(collagen)

現(xiàn)在是16頁\一共有49頁\編輯于星期三膠原與疾病纖維化疾?。‵ibroticdiseases）；硬皮?。⊿cleroderma）；動脈粥樣硬化（Atherosclerosis）；瘢痕疙瘩（Keloid）；成骨不全癥（Osteogenesisimperfecta）……現(xiàn)在是17頁\一共有49頁\編輯于星期三纖連蛋白（fibronectin）

現(xiàn)在是18頁\一共有49頁\編輯于星期三纖連蛋白的生物學功能參與細胞的黏附與遷移細胞的黏附與遷移是細胞與細胞外基質(zhì)進行特異性識別、結合與作用的結果，這在胚胎發(fā)育、組織形成、損傷修復和腫瘤細胞的浸潤中起重要作用。纖連蛋白與心血管系統(tǒng)FN在心血管系統(tǒng)的正常發(fā)育、正常生理機能的維持中起重要作用，并且與心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展之間也有極為密切的聯(lián)系。纖連蛋白與結締組織衰老性疾病結締組織衰老性疾病以動脈粥樣硬化、骨質(zhì)疏松以及骨關節(jié)炎等最為常見。這些結締組織的變化主要影響蛋白多糖和膠原網(wǎng)絡，F(xiàn)N的質(zhì)和量的改變也與之有關。纖連蛋白與腫瘤轉(zhuǎn)移

現(xiàn)在是19頁\一共有49頁\編輯于星期三層粘連蛋白（laminin）

現(xiàn)在是20頁\一共有49頁\編輯于星期三層粘連蛋白的生物學功能基底膜的主要組成成分；細胞黏附功能；促進大多數(shù)類型細胞的生長；在形態(tài)學發(fā)生中有重要作用；對腫瘤的浸潤與轉(zhuǎn)移有促進作用。

現(xiàn)在是21頁\一共有49頁\編輯于星期三彈性蛋白（elastin）

現(xiàn)在是22頁\一共有49頁\編輯于星期三彈性蛋白的生物學功能形成彈性纖維。借助其彈性回縮作用，在維持呼吸和血壓，保持持續(xù)的血液灌注以及皮膚的彈性等方面有重要意義；促進細胞黏附。

現(xiàn)在是23頁\一共有49頁\編輯于星期三

糖蛋白（glycoprotein）一種或多種糖以共價鍵連接到肽鏈上的蛋白質(zhì)。蛋白聚糖（proteoglycan）由一個核心蛋白分子與多個糖氨多糖側(cè)鏈結合而成的大分子復合物。通過其分子篩形成基質(zhì)防御屏障。細胞外基質(zhì)主要組成成分現(xiàn)在是24頁\一共有49頁\編輯于星期三蛋白聚糖是一條或多條糖胺聚糖以共價鍵與核心蛋白形成的大分子糖復合物化合物；糖占比例大，約一半以上，具有多糖性質(zhì)；分布于軟骨、結締組織、角膜基質(zhì)、關節(jié)滑液、黏液、眼玻璃體等組織。

蛋白聚糖（proteoglycan）現(xiàn)在是25頁\一共有49頁\編輯于星期三

蛋白聚糖（proteoglycan）硫酸軟骨素（chondroitinsulfate）由葡萄糖醛酸與N-乙酰半乳糖胺通過-1,3連接構成基本的重復單位。第4或6位硫酸化。硫酸皮膚素（dermatansulfate）含有一個或多個艾杜糖酸殘基的硫酸軟骨素鏈。硫酸乙酰肝素（heparansulfate）由葡萄糖醛酸與N-乙酰葡糖胺通過-1,4連接，兩個殘基可在O-或N-位點上發(fā)生廣泛的硫酸化修飾。硫酸角質(zhì)素（keratansulfate）半乳糖與N-乙酰葡糖胺通過-1,4連接，每個殘基的第6位上發(fā)生硫酸化修飾。透明質(zhì)酸（hyaluronan）數(shù)量不定的多聚體葡糖酸與N-乙酰葡糖胺通過-1,3連接構成?，F(xiàn)在是26頁\一共有49頁\編輯于星期三

蛋白聚糖（proteoglycan）現(xiàn)在是27頁\一共有49頁\編輯于星期三蛋白聚糖的加工在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成核心蛋白多肽鏈，同時在高爾基體內(nèi)進行糖鏈延長或加工；多糖鏈的形成是由單糖逐個加上去的，糖醛酸由尿苷二磷酸葡糖醛酸（UDPGA）提供，單糖由UDP活化，硫酸由活性硫酸根（PAPS）提供，糖胺氨基來自于Gln。

蛋白聚糖（proteoglycan）現(xiàn)在是28頁\一共有49頁\編輯于星期三蛋白聚糖是細胞外基質(zhì)重要成分構成細胞外基質(zhì)在基質(zhì)中蛋白聚糖和彈性蛋白、膠原蛋白以特殊方式連接，構成基質(zhì)的特殊結構。這與細胞的黏附、遷移、增殖和分化等有關。其它功能：抗凝血（肝素）；參與細胞識別結合與分化；維持軟骨機械性能（硫酸軟骨素）等?，F(xiàn)在是29頁\一共有49頁\編輯于星期三聚糖作為信息分子的作用特異的聚糖結構被細胞用來編碼若干重要信息，諸如糖蛋白的胞內(nèi)定向轉(zhuǎn)運、細胞與細胞的相互作用、組織與器官發(fā)育以及細胞外信號轉(zhuǎn)導等。每一聚糖都有一個獨特的能被蛋白質(zhì)閱讀，并與蛋白質(zhì)相結合的三維空間構象，即糖密碼(sugarcode)。

現(xiàn)在是30頁\一共有49頁\編輯于星期三是細胞外基質(zhì)與細胞骨架之間連接的紐帶整合素(integrins)；細胞膜表達的糖蛋白；細胞膜表面特異性的受體Hyaluronan/CD44Thrombospondin/CD36Elastin-laminin/sGal粘附受體鈣粘素(cadherins)細胞內(nèi)粘附分子(ICAMs)細胞外基質(zhì)受體現(xiàn)在是31頁\一共有49頁\編輯于星期三整合素(integrin)配基：纖連蛋白、層粘連蛋白以及其他細胞外含有RGD（精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）基序的蛋白質(zhì)分子；功能：將細胞與細胞外基質(zhì)連接起來；同時將細胞外基質(zhì)的信號傳遞到細胞內(nèi)；參與血小板的聚集，是血液凝固的重要參與者，其功能缺陷可導致血小板無力?，F(xiàn)在是32頁\一共有49頁\編輯于星期三

機械支持功能

細胞外基質(zhì)是構成基膜和結締組織及各種器官被膜的主要成分，具有維持機體結構的完整性和為機體提供支架結構的作用。參與細胞黏附與遷移

細胞外基質(zhì)分子中的細胞黏附位點與細胞膜上的相應的受體特異性結合，觸發(fā)跨膜信號轉(zhuǎn)導，對細胞的基因表達及細胞表型和功能產(chǎn)生影響。參與細胞增殖與分化

某些類型的細胞外基質(zhì)如成纖維細胞生長因子具有促有絲分裂原的功能，通過促進層粘連蛋白的合成與釋放，進一步刺激細胞的增殖與分化。細胞外基質(zhì)的生物學功能現(xiàn)在是33頁\一共有49頁\編輯于星期三多細胞有機體中，相鄰細胞之間通過形成各種連接結構，以加強細胞的機械聯(lián)系和組織的牢固性，同時協(xié)調(diào)細胞間的代謝活動，這種連接結構稱為細胞連接（celljunction）。包括細胞間或細胞與細胞外基質(zhì)之間的聯(lián)系結構。二、細胞連接現(xiàn)在是34頁\一共有49頁\編輯于星期三細胞連接的分類緊密連接(tightjunction)錨定連接(anchoringjunctions)通訊連接(communicatingjunctions)現(xiàn)在是35頁\一共有49頁\編輯于星期三緊密連接(tightjunction)緊密連接（tightjunction）是封閉連接的主要形式，存在于上皮細胞側(cè)面頂端。緊密連接的結構現(xiàn)在是36頁\一共有49頁\編輯于星期三緊密連接的功能：形成滲漏屏障，起重要的封閉作用；隔離作用，使游離端與基底面質(zhì)膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能。緊密連接(tightjunction)現(xiàn)在是37頁\一共有49頁\編輯于星期三通過錨定連接將相鄰細胞的骨架系統(tǒng)或?qū)⒓毎c基質(zhì)相連形成一個堅固、有序的細胞群體；構成錨定連接的蛋白可分成兩類:細胞內(nèi)附著蛋白(attachmentproteins)，將特定的細胞骨架成分（中間纖維或肌動蛋白）同連接復合體結合在一起；跨膜連接的糖蛋白，其細胞內(nèi)的部分與附著蛋白相連，細胞外的部分與相鄰細胞的跨膜連接糖蛋白相互作用或與胞外基質(zhì)相互作用。錨定連接(anchoringjunctions)現(xiàn)在是38頁\一共有49頁\編輯于星期三錨定連接(anchoringjunctions)現(xiàn)在是39頁\一共有49頁\編輯于星期三錨定連接的類型、結構與功能與中間纖維相連的錨定連接橋粒(desmosome)：鉚接相鄰細胞，提供細胞內(nèi)中間纖維的錨定位點，形成整體網(wǎng)絡，起支持和抵抗外界壓力與張力的作用。半橋粒(hemidesmosome)：半橋粒與橋粒形態(tài)類似，它通過細胞質(zhì)膜上的膜蛋白整合素(integrin)將上皮細胞固著在基底膜上。中間連接：與肌動蛋白纖維相連的錨定連接黏著帶(adhesionbelt)：相鄰細胞間形成一個連續(xù)的帶狀結構，間隙約15-20nm；黏著斑(adhesionplaque):細胞通過肌動蛋白纖維和整合素與細胞外基質(zhì)之間的連接方式?，F(xiàn)在是40頁\一共有49頁\編輯于星期三橋粒(desmosome)現(xiàn)在是41頁\一共有49頁\編輯于星期三cadherinsintegrins橋粒(desmosome)現(xiàn)在是42頁\一共有49頁\編輯于星期三錨定連接的類型、結構與功能與中間纖維相連的錨定連接橋粒(desmosome)：鉚接相鄰細胞，提供細胞內(nèi)中間纖維的錨定位點，形成整體網(wǎng)絡，起支持和抵抗外界壓力與張力的作用。半橋粒(hemidesmosome)：半橋粒與橋粒形態(tài)類似，它通過細