细胞生物学教程细胞连接与细胞粘附分子.pptx

第一节 细胞连接 cell junction是细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间的联结结构。分为三大类，即：封闭连接（occluding junction）、锚定连接（anchoring junction）和通讯连接（communicating junction）。一、封闭连接一、封闭连接存在于脊椎动物的上皮细胞间。也叫zonula occluden连接区域具有蛋白质焊接线，也称嵴线，由跨膜细胞粘附分子构成。相邻细胞之间的质膜紧密结合，没有缝隙。主要作用：封闭相邻细胞间的接缝，防止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内，构成脑血屏障和睾血屏障。（一）紧密连接（一）紧密连接Tight Junction in Epithelia of RabbitTight Junctions Seal off body cavitiesRestrict diffusion of membrane componentsTight Junction是存在于无脊椎动物上皮细胞的紧密连接。连接蛋白呈梯子状排列，形状非常规则。在果蝇中一种叫做discs-large的蛋白参与形成间壁连接，突变品种不仅不能形成间壁连接，还产生瘤突。（二）间壁连接二、锚定连接二、锚定连接（一）粘合带与粘合斑（一）粘合带与粘合斑粘合带（adhesion belt）：呈带状环绕细胞，位于紧密连接下方。相邻细胞间的粘合分子为E-钙粘素。质膜内侧有多种附着蛋白形成的致密斑。连接的细胞骨架成分为actin。粘合斑（adhesion plaque）：位于细胞与细胞外基质间，粘附分子为integrin、胞内骨架成分也是actin。粘合带粘合带Adhesion Belt（二）桥粒与半桥粒桥粒（desmosome）是相邻细胞间形成的纽扣状结构。通过质膜下的致密斑连接中间纤维中间纤维。桥粒中间为钙粘素钙粘素（desmoglein及desmocollin）。分布：承受强拉力的组织中，如皮肤、口腔、食管、心肌中。半桥粒（hemidesmosome）：位于上皮细胞基面与基膜之间，连接蛋白为整合素。连接的细胞内骨架成分为角蛋白。DesmosomeDesmosomeHemidesmosome三、通讯连接三、通讯连接（一）间隙连接（一）间隙连接 gap junction存在于大多数动物组织。连接处有24nm的缝隙。基本单位称连接子（connexon），由6个相同或相似的跨膜蛋白亚单位环绕而成。注射染料证明间隙连接可允许分子量小于1.5KD的分子通过，但通透性是可调节的。功能：1、影响细胞分化2、协调细胞代谢3、电兴奋传导：神经末梢间的间隙连接称为电紧张突触（electrotonic synapses）。Gap junction（二）胞间连丝（二）胞间连丝 plasmodesmata由穿过植物细胞壁的原生质构成，直径约2040nm。中央有SER形成的连丝小管。功能上与动物细胞间的间隙连接类似。允许分子量小于800Da的分子通过，在相邻细胞间起通讯作用。通透性可调节。某些植物病毒能制造特殊的蛋白质，使胞间连丝的有效孔径扩大。Plasmodesmata三、化学突触 synapse 是存在于可兴奋细胞间的一种连接方式，其作用是通过释放神经递质来传导兴奋。由突触前膜、突触后膜、突触间隙三部分组成。突触前神经元的突起末梢膨大呈球形，称突触小体。突触小体内有突触小泡，内含神经递质。Various Cell Junctional ComplexesVarious Cell Junctional Complexes各类连接的比较各类连接的比较第二节 细胞粘附分子 Cell Adhesion Molecule，CAMCAM介导细胞与细胞间及细胞与ECM间的相互作用。为糖蛋白、分为五类，分子结构由三部分组成：1.胞外区，N端部分，负责与配体识别；2.跨膜区，多为单次跨膜；3.胞质区，C端部分，与质膜下的骨架成分直接相连，或与胞内的信号分子相连。多数细胞粘附分子依赖二价阳离子，如Ca2，Mg2。细胞粘附分子的作用机制有三种模式：1.亲同性粘附；2.亲异性粘附；3.通过胞外连接分子相互识别与结合。一、钙粘素cadherin亲同性CAM，依赖Ca2。胞外部分形成5个结构域，均含Ca2结合部位。作用：介导细胞连接：如E-钙粘素。参与细胞分化：决定胚胎细胞间的粘附，影响细胞分化。抑制细胞迁移：Cadherin哺乳动物细胞表面的主要钙粘素分子二、选择素选择素（selectin）属亲异性CAM；作用依赖于Ca2；参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘合；已知选择素有三种：L选择素、E选择素及P选择素。P选择素贮存于血小板及内皮细胞；E选择素存在于活化的血管内皮细胞表面；L选择素广泛存在于各种白细胞的表面，参与炎症部位白细胞的出脉管过程。SELECTINSEndothelialLeukocytesPlatelets三、免疫球蛋白超家族 Ig-superfamilyIg-SF包括分子结构中含有免疫球蛋白（Ig）样结构域的所有分子，免疫球蛋白样结构域指借二硫键维系的两组反向平行的折叠结构。一般不依赖于Ca2，包括亲同性或亲异性CAMN-CAM存在于神经细胞。Pe-CAM存在于血小板及大多数免疫细胞。I-CAM及V-CAM在活化的血管内皮细胞表达。Ig-SF四、整合素integrin多为亲异性细胞粘附分子。作用依赖于Ca2。是 亚单位形成异二聚体。含1的整合素主要介导细胞与ECM之间的粘附。含2的整合素主要介导细胞间的相互作用。含3亚单位的整合素介导血小板聚集，参与血栓形成。64整合素以层粘连蛋白为配体，参与形成半桥粒。Integrins subunit binds RGD domain on fibronectina subunit binds calcium Ca2+necessary for substrate bindingHemidesmosomesHemidesmosome TEMKeratin filaments五、透明质酸粘素hyaladherin包括可结合透明质酸糖链的一类分子，如：CD44族。CD44的功能包括：介导细胞与细胞外基质之间的粘附；参与细胞对透明质酸的摄取及降解；参与淋巴细胞归巢；参与T细胞的活化；促进细胞迁移。CD44在很多种肿瘤细胞的表达比相应正常组织为高，与肿瘤细胞的成瘤性、侵袭性及淋巴结转移性有关。