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2009-09 细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制 第十章 细胞连接与细胞粘连 Cell Junction and Cell Adhesion 教学基本要求 1.掌握细胞连接的类型 2.掌握紧密连接、锚定连接和间隙连接的结构特点和功能 3.掌握钙粘素、选择素、免疫球蛋白超家族及膜整联蛋白家族等细胞粘附分子的结构特点和功能 4.熟悉化学突触的基本功能 5.了解细胞连接、细胞粘附分子与疾病的关系 细胞连接和细胞粘连是多细胞生物细胞间结构及功能联系的基本形式，有了细胞连接和粘连多细胞生物才能形成结构完整的机体。 第一节 细胞连接 细胞连接结构的类型 表10-1 动物细胞不同类型细胞连接特征比较 表10-1 动物细胞不同类型细胞连接特征比较 表10-1 动物细胞不同类型细胞连接特征比较 第二节 细胞粘附分子与细胞粘连 概述 1.细胞粘连（cell adhesion）是细胞间相互聚集，但不产生结构联系的现象。如盘藻、空球藻的粘附，精卵受精，细胞融合等，细胞粘连是由细胞粘附分子执行的。 2.细胞粘附分子(cell adhesion molecule, CAM)是广泛存在于细胞膜上的一类跨膜糖蛋白。据结构特点和作用方式分4类，100余种。 细胞粘附分子的主要类型与特征 3. 结构分三部分： （1）胞外区：N端部分，较长，有糖链，识别配体； （2）跨膜区：多为一次跨膜，疏水区； （3）胞质区：C端部分，与膜下骨架成分或信号传导分子结合。 4. 功能：是在细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间起粘附作用，其活性大多依赖于Ca2+或Mg2+。 5.细胞粘连的形式： （1）同亲型 （2）异亲型 （3）连接分子 依赖型 一、钙粘素家族 钙粘素也称钙粘蛋白，粘附同类细胞，活性依赖Ca2+。 钙粘素(cadherin)家族部分成员 1.钙粘素分子的结构 （1）单次跨膜蛋白，由700~750个氨基酸残基构成 （2）在质膜中常以同源二聚体的形式存在，钙粘素分子结构同源性很高 （3）胞外区长折叠成5个重复结构域，可结合Ca2+，赋予钙粘素分子刚性和强度，Ca2+结合越多，钙粘素刚性越强。 2.钙粘素的功能 （1）介导同类细胞之间的黏附 （2）参与细胞连接结构 （3）影响细胞分化，参与组织器官形成 二、选择素 选择素（selectin）粘附异类细胞，活性依赖Ca2+。 选择素类细胞粘附分子有： L-选择素：淋巴细胞，各种白细胞 P-选择素：血小板，内皮细胞 E-选择素：内皮细胞 1.选择素的分子结构 （1）单次跨膜 （2）胞外区有三个独立的结构阈：N-末端凝集素结构阈，表皮生长因子样结构阈和补体结合蛋白结构阈。 2.选择素的功能 参与血管内皮细胞与白细胞或血小板的识别与黏附，帮助白细胞从血液进入炎症部位和伤口凝血。 三、免疫球蛋白超家族 免疫球蛋白超家族(immunoglobin-superfamily, Ig-SF)是一类分子结构中含有类似免疫球蛋白结构阈 不依赖Ca2+的细胞粘附分子 有的介导同类细胞粘附，有的介导异类细胞粘附 大多数介导淋巴细胞与巨噬细胞、其它淋巴细胞和靶细胞之间的粘附 1.结构：胞外区由一个或多个免疫球蛋白(Ig)样结构阈组成。每一个Ig结构阈都是由90~110个氨基酸残基形成的紧密折叠结构，其间有二硫键相连。 了解最清楚的是神经细胞粘附分子(N-CAM), 胞外区都有5个Ig结构阈。 2.功能：粘附同类细胞或一类细胞；神经细胞粘附分子与神经系统的发育、突触的形成、生长与再生密切相关。 四、整联蛋白家族 整联蛋白也称整合素(intergrin)，活性依赖Ca2+或Mg2+。 1.整联蛋白的结构 （1）由?和?两个亚单位构成，每个亚单位都分胞外区、跨膜区和胞内区 （2）胞外区：N端，球形，与配体结合的部位 （3）跨膜区：螺旋疏水区 （4）胞内区：C端，通过连接蛋白与微丝或中间丝连接 常见的几种整联蛋白及其配体 2.整联蛋白的功能 （1）粘连细胞与细胞（同类或异类）、细胞与细胞外基质。可识别含有Arg-Gly-Asp(RGD)三肽序列的配体。 （2）参与黏着斑和半桥粒的形成 3.整联蛋白与医学 利用整联蛋白可识别含有RGD三肽序列配体的特型，开发以受体-陪体相互作用为基础的新的治病方法。 思考题 1.动物细胞有哪些种细胞连接结构？各种连接的分子结构、功能及分布是怎样的？ 2.细胞粘连与细胞连接有哪些不同？简述细胞粘附分子的类别和功能。 3.在从组织中分离单个细胞时，常用不含Ca2+和Mg2+的d-Hanks液，或者在溶液中加入离子螯合剂EDTA，这是为什么？ * * 细胞连接 封闭连接 锚定连接 通讯连接 间隙连接 化学突触 胞间连丝 (紧密连接) 粘合连接 桥粒连接 粘合带 黏着斑 桥粒 半桥粒 连接细胞