醫(yī)學細胞生物學：第11章 細胞外基質(zhì)及其與細胞的相互作用

第11章細胞外基質(zhì)及其與細胞的相互作用本章縱觀，共有三大點：細胞外基質(zhì)的主要組成，細胞外基質(zhì)的特化結構——基底膜，細胞外基質(zhì)與細胞間的相互作用。第一節(jié)細胞外基質(zhì)的主要組成細胞外基質(zhì)的主要組成成分,主要有三類：1）氨基聚糖與蛋白聚糖2）膠原和彈性蛋白3）非膠原性粘合蛋白：纖連蛋白和層粘連蛋白一：氨基聚糖與蛋白聚糖1．氨基聚糖為一類高度帶電的聚合多糖，主要由重復的二糖單位，其一為氨基己糖（氨基葡萄糖或半乳糖），另一類為糖醛酸，帶負電。分類：1）透明質(zhì)酸（不含硫酸）；2）硫酸軟骨素；3）硫酸皮膚素；4）硫酸乙酰肝素；5）肝素；6）硫酸角質(zhì)素。透明質(zhì)酸：為增殖細胞和遷移細胞細胞外基質(zhì)的主要成分，使細胞保持彼此的距離，使細胞易于遷移和增殖，并阻止細胞在不必要的時間和地點的分化。透明質(zhì)酸還含有大量的親水基團，結合大量的水。負電性決定了相斥作用，導致膨脹。2、蛋白聚糖存在于所有的結締組織和細胞外基質(zhì)及許多細胞表面。蛋白聚糖由一個核心蛋白和許多氨基聚糖組成，氨基聚糖以共價鍵的方式與核心蛋白的絲氨酸相連。許多蛋白聚糖又通過連接蛋白以共價鍵與透明質(zhì)酸相連?？梢孕纬梢粋€巨大的分子。如軟骨中的蛋白聚糖。蛋白聚糖中氨基聚糖糖鏈與核心蛋白的連接方式：一個專一的連接四糖先結合到核心蛋白的絲氨酸殘疾上；在糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下，一個個糖基依次加接上去，形成了氨基聚糖糖鏈。*蛋白聚糖單體？蛋白聚糖多聚體？P243二、膠原與彈性蛋白1．膠原膠原：細胞外基質(zhì)中骨架結構，人體中含量最豐富的蛋白質(zhì)，遍布于各種組織與器官，在結締組織中特別豐富?？捎沙衫w維細胞、成骨細胞及某些上皮細胞合成并分泌到胞外。膠原分子結構：為三股螺旋結構，α鏈是膠原基本亞單位，25種不同α鏈，每種由一個基因編碼。每型膠原由3條相同或不同α鏈構成。肽鏈中的aa組成規(guī)律的三肽重復序列（Gly-X-Y）,X為Pro,Y常為Hypro或Hylys。膠原的分布有組織特異性：I型存在于肌腱、皮膚、韌帶及骨中；II型存在于軟骨中；III型在血管壁和各種軟骨組織、器官間質(zhì)中；IV存在于基底膜中，形成二維網(wǎng)絡結構。膠原的合成裝配與降解，書上講得比較詳細（P247），我覺得這個還是自己看比較好，因為我歸納地很簡略，這樣大家就看不明白了。2.彈性蛋白彈性蛋白：是構成細胞外基質(zhì)中彈性纖維網(wǎng)絡的主要成分，在“彈性組織”（皮膚、血管壁、肺泡等）中含量較高彈性蛋白的結構：高度疏水的非糖基化纖維蛋白，富含Gly、Pro，很少羥化，無糖基化修飾。不含規(guī)律的三肽重復序列（Gly-X-Y），故不形成三股螺旋，而呈無規(guī)則卷曲，共價交聯(lián)成網(wǎng)，具有很大的彈性。結構：由兩種短肽構成。一種是疏水性短肽，賦予分子以彈性；另一種短肽為富含Ala和Lys殘基的α-螺旋。*重點對比一下膠原蛋白和彈性蛋白的結構異同。*重點看一下膠原的合成與降解。三、非膠原性黏合蛋白 1、纖連蛋白在體內(nèi)以兩種形式存在：一種以可溶的形式存在，分布在血漿和體液中，一般為二聚體，稱為血漿纖連蛋白；另一種以不可溶的形式存在，分布在細胞外基質(zhì)、細胞表面和結締組織中，一般為多聚體，稱為細胞纖連蛋白。分子結構：血漿纖連蛋白由兩條相似肽鏈形成二聚體，兩條肽鏈在C末端形成二硫鍵交聯(lián)，呈V字形；細胞纖連蛋白為由二聚體交聯(lián)后形成多聚體。*RGD序列：纖連蛋白和其它某些細胞外基質(zhì)中所含有的可被細胞表面某些整聯(lián)蛋白所是別的Arg-Gly-Asp三肽序列。*RGD序列比較重要。2．層粘連蛋白是一種大分子量的蛋白質(zhì)，是各種動物胚胎及成體組織，基膜的主要構成成分。具有與IV膠原蛋白和整聯(lián)蛋白的結合位點。是胚胎發(fā)育過程中最早出現(xiàn)的ECM分子結構：由α、β、γ三條不同的多肽鏈組成異三聚體。三聚體分子由一條重鏈(α)和兩條輕鏈(β、γ)，借二硫鍵交聯(lián)而成，外型呈不對稱的十字形結構，有三條短臂和一條長臂。至少有8個與細胞結合位點，與上皮細胞、內(nèi)皮細胞、某些成纖維細胞、神經(jīng)元、神經(jīng)鞘細胞及腫瘤細胞結合。層粘連蛋白功能：在基底膜的基本框架的構建和組裝中起關鍵作用，含有RGD三肽序列，使細胞粘附固定于基底膜上，促進細胞生長并使細胞鋪展而保持一定形態(tài)，并控制細胞的黏附、遷移、分化、增殖或凋亡以及基因表達。第二節(jié)細胞外基質(zhì)的特化結構——基底膜分布：是細胞外基質(zhì)特化而成的一種柔軟、堅韌的網(wǎng)膜結構?；啄た蓪⒓毎c結締組織隔離。組成成分：層粘連蛋白、IV膠原蛋白、內(nèi)聯(lián)蛋白、滲濾素。生物學功能：上皮細胞的支撐墊；作為細胞的選擇性通過屏障；對分子通透性具有高度的選擇性等等。第三節(jié)細胞外基質(zhì)與細胞間的相互作用機體組織由細胞與細胞外基質(zhì)共同構成，一方面細胞通過控制基質(zhì)成分的合成和降解決定細胞外基質(zhì)組成，另一方面細胞外基質(zhì)對細胞生命活動有重要影響?；|(zhì)對細胞生物學行為影響