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第十章细胞连接与细胞粘连.ppt

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第十章细胞连接与细胞粘连.ppt
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医学细胞生物学 Medical Cell Biology,cell Biology,cell Biology,第十章 细胞连接与细胞粘连,cell Biology,第一节 细胞连接,相邻细胞之间、细胞与细胞外基质之间在质膜 接触区域特化形成的连接结构称为细胞连接。细胞连接根据其结构和功能特点可分为三大类, 即封闭连接、锚定连接和通讯连接。,cell Biology,cell Biology,cell Biology,一、紧密连接,紧密连接是封闭连接的主要形式,也是人和脊 椎动物体内唯一的一种封闭连接。,cell Biology,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,参与形成紧密连接的跨膜蛋白:封闭蛋白密封蛋白ZO,cell Biology,紧密连接的两个功能: 1、封闭上皮细胞的间隙,形成一道与外界隔离的封 闭带,防止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进 入组织,或组织中的物质回流入腔中,保证组织内环境的稳定。,cell Biology,2、形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障,从而维持上皮细胞的极性。,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,cell Biology,根据参与连接的骨架纤维类型和锚定部位的不 同,锚定连接可分为两大类:,cell Biology,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,(一)黏合连接是由肌动蛋白纤维介导的锚定连接,黏合带:位于上 皮细胞紧密连接的下 方,是相邻细胞直接 形成的一个连续的带 状结构。黏合带处相邻细 胞质膜之间的间隙为 15~30nm。,cell Biology,cell Biology,cell Biology,参与形成黏合带的跨膜粘连蛋白称为钙黏素。 粘合带的胞内锚定蛋白有多种,包括α、β、γ连 环蛋白、纽蛋白和α-辅基蛋白。,cell Biology,钙黏素属于Ca2+依赖性细胞粘附分子,它在 质膜中形成同源二聚体,相邻细胞的钙黏素胞外 部分相互结合,其胞内部分通过细胞内锚定蛋白 与肌动蛋白纤维相连。,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,桥粒处胞质侧各有 一个有细胞内锚定蛋白 构成的桥粒斑。桥粒斑 是由两种蛋白质,即桥 粒珠蛋白和桥粒斑蛋白 组成的复合物,是中间 纤维附着的部位。桥粒 质膜处的跨膜粘连蛋白 为桥粒芯糖蛋白和桥粒 芯胶蛋白,均属于钙黏 素家族。,cell Biology,cell Biology,天疱疮,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,桥粒和半桥粒模式图,锚定连接分类,cell Biology,三、通讯连接,生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊的连 接通道,以实现细胞间电信号和化学信号的通讯联 系,从而群体细胞间的合作和协调,这种连接形式 称为通讯连接。常见的通讯连接有动物组织中的间隙连接和化 学突触,植物组织中的胞间连丝。,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,连接子蛋白是一类4次跨膜蛋白,目前已经发现 20多种不同的连接子蛋白,一个连接子可以由不同的 连接子蛋白构成异源连接子,也可以由相同的连接子 蛋白构成同源连接子。,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,间隙连接的功能:1、加强相邻细胞的连接2、介导细胞间的通讯,细胞通讯:是指一个细胞的信息通过化学递质或电信号传递给另一个细胞,使靶细胞产生相应效应。间隙连接的通讯方式有两种,即代谢偶联和电偶联。,cell Biology,代谢偶联:是由连接子的1.5nm的亲水性通道,允许分子量1000~1500以下的水溶性小分子从一个细胞迅速进入另一个细胞质内,从而使两个细胞从电化学和代谢上在一起。电偶联:也称离子偶联,其连接子是一种离子通道,带电的离子能通过间隙连接到达相邻细胞。,cell Biology,2、化学突触,化学突触主要存在于神经细胞与神经细胞之 间以及神经细胞与肌细胞之间的突触部位。,cell Biology,化学突触,cell Biology,cell Biology,cell Biology,第二节 细胞黏附分子与细胞粘连,细胞黏附分子:一类广泛存在于细胞膜上的 跨膜糖蛋白,是介导细胞与细胞之间、细胞与细 胞外基质之间相互结合并起粘附作用的一类细胞 表面分子。细胞粘连是普通的细胞生命现象之一。通过 细胞粘着因子介导细胞与细胞间的彼此粘连或细 胞与细胞外基质的粘连。,cell Biology,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,细胞黏附分子均为跨膜糖蛋白,由三部分组成:1、胞外区—肽链N端,带有糖链,配体识别部位2、跨膜区—一次跨膜疏水区3、胞质区—肽链C端,与细胞骨架成分或细胞内信号转导分子结合,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,细胞黏附分子通过三种方式介导细胞识别与黏着:1、同亲型结合:钙黏素2、异亲型结合:选择素、整联蛋白3、连接分子的依赖性结合,cell Biology,一、钙黏素家族,钙黏素也称钙黏蛋白,是一类依赖于Ca2+的同 亲型细胞黏附分子,在胚胎发育中的细胞识别、迁 移和分化以及组织器官的构筑中起重要作用。,钙黏素,大多数钙黏素分子为单次跨膜 糖蛋白,有700~750个氨基酸残基 组成,在质膜中常以同源二聚体的 形式存在。,cell Biology,钙黏素胞外区约由110个氨基酸残基组成,常折 叠成5个重复结构域,Ca2+结合在重复结构域之间, 可将胞外区锁定在一起形成棒状结构,赋予钙黏素分 子刚性和强度。Ca2+结合越多,钙黏素刚性越强。,cell Biology,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,cell Biology,二、选择素,选择素是一类依赖Ca2+的异亲型细胞黏附分 子,它们能特异性地识别其他细胞表面寡糖连中 的特定糖基,主要介导白细胞与血管内皮细胞或 血小板的识别和暂时性黏附,帮助白细胞、血小 板从血液进入炎症部位。,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,,,cell Biology,选择素的功能,cell Biology,cell Biology,cell Biology,cell Biology,三、免疫球蛋白超家族(Ig-SF),免疫球蛋白超家族是一类分 子结构中含有类似免疫球蛋白结 构域、不依赖Ca2+的细胞黏附分 子。其胞外区由一个或多个免疫 球蛋白(Ig)样结构域组成,每 一个Ig结构域都含有以一个二硫 键。,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,cell Biology,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,四、整联蛋白家族,整联蛋白又称整合素,是 一类普遍存在于脊椎动物细胞 表面,依赖于Ca2+或Mg2+的异 亲型细胞黏附分子,介导细胞 和细胞之间以及细胞和细胞外 基质之间的相互识别和黏附, 具有联系细胞外部作用因素与 细胞内部结构的功能。,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,纤连蛋白,纽蛋白,踝蛋白,桩蛋白,黏着斑激酶,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion,cell Biology,本章知识重点:,1、什么是细胞连接? 2、细胞连接的类型及其基本结构和功能? 3、细胞黏附分子的分类、结构和功能?,cell Biology,
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