細(xì)胞連接與細(xì)胞粘連.ppt

第十章 細(xì)胞連接與細(xì)胞粘連,Cell Junction and Cell Adhesion,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,2,教學(xué)基本要求,1.掌握細(xì)胞連接的類型 2.掌握緊密連接、錨定連接和間隙連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能 3.掌握鈣粘素、選擇素、免疫球蛋白超家族及膜整聯(lián)蛋白家族等細(xì)胞粘附分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能 4.熟悉化學(xué)突觸的基本功能 5.了解細(xì)胞連接、細(xì)胞粘附分子與疾病的關(guān)系,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,3,細(xì)胞連接和細(xì)胞粘連是多細(xì)胞生物細(xì)胞間結(jié)構(gòu)及功能聯(lián)系的基本形式，有了細(xì)胞連接和粘連多細(xì)胞生物才能形成結(jié)構(gòu)完整的機(jī)體。,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,4,第一節(jié) 細(xì)胞連接,細(xì)胞連接結(jié)構(gòu)的類型,細(xì)胞連接,封閉連接 錨定連接 通訊連接,間隙連接 化學(xué)突觸 胞間連絲,(緊密連接),粘合連接 橋粒連接,粘合帶 黏著斑 橋粒 半橋粒,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,5,表10-1 動(dòng)物細(xì)胞不同類型細(xì)胞連接特征比較,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,6,表10-1 動(dòng)物細(xì)胞不同類型細(xì)胞連接特征比較,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,7,表10-1 動(dòng)物細(xì)胞不同類型細(xì)胞連接特征比較,通訊連接對(duì)細(xì)胞之間的功能合作協(xié)調(diào)十分重要。,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,8,第二節(jié) 細(xì)胞粘附分子與細(xì)胞粘連,概述 1.細(xì)胞粘連（cell adhesion）是細(xì)胞間相互聚集，但不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)聯(lián)系的現(xiàn)象。如盤藻、空球藻的粘附，精卵受精，細(xì)胞融合等，細(xì)胞粘連是由細(xì)胞粘附分子執(zhí)行的。 2.細(xì)胞粘附分子(cell adhesion molecule, CAM)是廣泛存在于細(xì)胞膜上的一類跨膜糖蛋白。據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作用方式分4類，100余種。,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,9,細(xì)胞粘附分子的主要類型與特征,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,10,3. 結(jié)構(gòu)分三部分： （1）胞外區(qū)：N端部分，較長(zhǎng)，有糖鏈，識(shí)別配體； （2）跨膜區(qū)：多為一次跨膜，疏水區(qū)； （3）胞質(zhì)區(qū)：C端部分，與膜下骨架成分或信號(hào)傳導(dǎo)分子結(jié)合。,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,11,4. 功能：是在細(xì)胞與細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間起粘附作用，其活性大多依賴于Ca2+或Mg2+。 5.細(xì)胞粘連的形式： （1）同親型 （2）異親型 （3）連接分子 依賴型,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,12,一、鈣粘素家族,鈣粘素也稱鈣粘蛋白，粘附同類細(xì)胞，活性依賴Ca2+。 鈣粘素(cadherin)家族部分成員,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,13,1.鈣粘素分子的結(jié)構(gòu) （1）單次跨膜蛋白，由700750個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成 （2）在質(zhì)膜中常以同源二聚體的形式存在，鈣粘素分子結(jié)構(gòu)同源性很高 （3）胞外區(qū)長(zhǎng)折疊成5個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)域，可結(jié)合Ca2+，賦予鈣粘素分子剛性和強(qiáng)度，Ca2+結(jié)合越多，鈣粘素剛性越強(qiáng)。 2.鈣粘素的功能 （1）介導(dǎo)同類細(xì)胞之間的黏附 （2）參與細(xì)胞連接結(jié)構(gòu) （3）影響細(xì)胞分化，參與組織器官形成,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,14,二、選擇素,選擇素（selectin）粘附異類細(xì)胞，活性依賴Ca2+。 選擇素類細(xì)胞粘附分子有： L-選擇素：淋巴細(xì)胞，各種白細(xì)胞 P-選擇素：血小板，內(nèi)皮細(xì)胞 E-選擇素：內(nèi)皮細(xì)胞 1.選擇素的分子結(jié)構(gòu) （1）單次跨膜 （2）胞外區(qū)有三個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)閾：N-末端凝集素結(jié)構(gòu)閾，表皮生長(zhǎng)因子樣結(jié)構(gòu)閾和補(bǔ)體結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)閾。,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,15,2.選擇素的功能 參與血管內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞或血小板的識(shí)別與黏附，幫助白細(xì)胞從血液進(jìn)入炎癥部位和傷口凝血。,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,16,三、免疫球蛋白超家族,免疫球蛋白超家族(immunoglobin-superfamily, Ig-SF)是一類分子結(jié)構(gòu)中含有類似免疫球蛋白結(jié)構(gòu)閾 不依賴Ca2+的細(xì)胞粘附分子 有的介導(dǎo)同類細(xì)胞粘附，有的介導(dǎo)異類細(xì)胞粘附 大多數(shù)介導(dǎo)淋巴細(xì)胞與巨噬細(xì)胞、其它淋巴細(xì)胞和靶細(xì)胞之間的粘附,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,17,1.結(jié)構(gòu)：胞外區(qū)由一個(gè)或多個(gè)免疫球蛋白(Ig)樣結(jié)構(gòu)閾組成。每一個(gè)Ig結(jié)構(gòu)閾都是由90110個(gè)氨基酸殘基形成的緊密折疊結(jié)構(gòu)，其間有二硫鍵相連。 了解最清楚的是神經(jīng)細(xì)胞粘附分子(N-CAM), 胞外區(qū)都有5個(gè)Ig結(jié)構(gòu)閾。 2.功能：粘附同類細(xì)胞或一類細(xì)胞；神經(jīng)細(xì)胞粘附分子與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、突觸的形成、生長(zhǎng)與再生密切相關(guān)。,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,18,四、整聯(lián)蛋白家族,整聯(lián)蛋白也稱整合素(intergrin)，活性依賴Ca2+或Mg2+。 1.整聯(lián)蛋白的結(jié)構(gòu) （1）由和兩個(gè)亞單位構(gòu)成， 每個(gè)亞單位都分胞外區(qū)、跨膜 區(qū)和胞內(nèi)區(qū) （2）胞外區(qū)：N端，球形，與 配體結(jié)合的部位 （3）跨膜區(qū)：螺旋疏水區(qū) （4）胞內(nèi)區(qū)：C端，通過連接 蛋白與微絲或中間絲連接,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,19,常見的幾種整聯(lián)蛋白及其配體,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,20,2.整聯(lián)蛋白的功能 （1）粘連細(xì)胞與細(xì)胞（同類或異類）、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)?？勺R(shí)別含有Arg-Gly-Asp(RGD)三肽序列的配體。 （2）參與黏著斑和半橋粒的形成 3.整聯(lián)蛋白與醫(yī)學(xué) 利用整聯(lián)蛋白可識(shí)別含有RGD三肽序列配體的特型，開發(fā)以受體-陪體相互作用為基礎(chǔ)的新的治病方法。,2009-09,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室陳賢均制,21,思考題,1.動(dòng)物細(xì)胞有哪