15细胞社会的联系-细胞连接、细胞粘着和细胞外基质(用)讲述.ppt

（a）胶原纤维的分子结构与形成过程(Ⅰ～Ⅶ)； （b）胶原纤维的电镜照片 真核细胞的细胞外结构（extracellular structures） ? 生物种类 细胞外 结构 结构纤维 水化基质 组分 粘连分子 动物 细 胞 植 物 细 胞 细胞外 基质 细胞壁 胶原 弹性蛋白 纤维素 蛋白聚糖 半纤维素伸展蛋白 纤粘连蛋白 层粘连蛋白 果胶质 胶原类型 ? 胶原是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白； ? Ⅰ～Ⅲ型胶原含量最丰富,形成类似的纤维结构； 但并非所有胶原都形成纤维； ?Ⅰ型胶原纤维束, 主要分布于皮肤、肌腱、 韧带及骨中,具有很强的抗张强度; ?Ⅱ型胶原主要存在于软骨中; ?Ⅲ型胶原形成微细的原纤维网,广泛分布于 伸展性的组织,如疏松结缔组织; ? Ⅳ型胶原形成二维网格样结构,是基膜的主要 成分及支架。 分子结构 ?胶原纤维的基本结构单位是原胶原； ?原胶原是由三条肽链盘绕成的三股螺旋结构； ?原胶原肽链具有Gly-x-y重复序列，对胶原纤 维的高级结构的形成是重要的； ?在胶原纤维内部,原胶原蛋白分子呈1/4交替平 行排列,形成周期性横纹。 胶原的合成与组装 ?前体?肽链在粗面内质网合成，并形成前原胶原 (preprocollagen)； ?前原胶原(preprocollagen)是原胶原的前体和分泌 形式， ?在粗面内质网合成、加工与组装，经高尔基 体分泌； ?前原胶原在细胞外由两种专一性不同的蛋白水解酶 作用, 分别切去N-末端前肽及C-末端前肽, 成为原胶 原（procollagen）； ?原胶原进而聚合装配成胶原原纤维（collagen fibril） 和胶原纤维（collagen fiber）。 胶原的功能 ?胶原在胞外基质中含量最高,刚性及抗张力强度最 大,构成细胞外基质的骨架结构,细胞外基质中的其它组分通过与胶原结合形成结构与功能的复合体。 ?在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式,以适 应特定功能的需要； ?胶原可被胶原酶特异降解，而参入到胞外基质信 号传递的调控网络中。 糖胺聚糖 ?糖胺聚糖是由重复的二糖单位构成的长链多糖 ?二糖单位之一是氨基己糖 (氨基葡萄糖或氨基半乳糖) + 糖醛酸; ?糖胺聚糖: 透明质酸、4-硫酸软骨素、6-硫酸软骨素、 硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素等。 ?透明质酸(hyaluronic acid)及其生物学功能 ?透明质酸是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质主要成 分,也是蛋白聚糖的主要结构组分 ?透明质酸在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用 ?透明质酸使细胞保持彼此分离,使细胞易于运动迁 移和增殖并阻止细胞分化 蛋白聚糖 ?蛋白聚糖见于所有结缔组织和细胞外基质及许多细胞表面 ?蛋白聚糖由氨基聚糖与核心蛋白(core protein)的丝氨酸残 基共价连接形成的巨分子 ?若干蛋白聚糖单体借连接蛋白以非共价键与透明质酸结合 形成多聚体 ?蛋白聚糖的特性与功能 ?显著特点是多态性：不同的核心蛋白, 不同的糖基聚糖； ?软骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一, 赋予软骨以凝 胶样特性和抗变形能力； ?蛋白聚糖可视为细胞外的激素富集与储存库，可与多 种生长因子结合，完成信号的传导。 层粘连蛋白(laminin) ?层粘连蛋白是高分子糖蛋白（820KD）,动物胚胎 及成体组织的基膜的主要结构组分之一； ?层粘连蛋白的结构由一条重链和两条轻链构成 ?细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上； ?层粘连蛋白中至少存在两个不同的受体结合部位： ?与Ⅳ型胶原的结合部位； ?与细胞质膜上的整合素结合的 Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列。 ?层粘连蛋白在胚胎发育及组织分化中具有重要作用； 层粘连蛋白也与肿瘤细胞的转移有关。 纤连蛋白(fibronectin) ?纤连蛋白是高分子量糖蛋白（220-250KD） ?纤连蛋白分型： ?纤连蛋白的主要功能： ?介导细胞粘着，进而调节细胞的形状和细胞骨 架的组织,促进细胞铺展； ?在胚胎发生过程中,纤连蛋白对于许多类型细 胞的迁移和