细胞生物学教程+细胞连接与细胞粘附分子.ppt

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 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。 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、锚定连接 （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。 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。 桥粒中间为钙粘素（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。 Hemidesmosome 三、通讯连接 （一）间隙连接 gap junction 存在于大多数动物组织。连接处有2~4nm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。 （二）胞间连丝 plasmodesmata 由穿过植物细胞壁的原生质构成，直径约20~40nm。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。 各类连接的比较 第二节 细胞粘附分子 Cell Adhesion Molecule，CAM CAM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： 胞外区，N端部分，负责与配体识别； 跨膜区，多为单次跨膜； 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： 亲同性粘附； 亲异性粘附； 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： 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。 三、免疫球蛋白超家族 Ig-superfamily Ig-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β折叠结构。 一般不依赖于Ca2＋，包括亲同性或亲异性CAM N-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α β亚单位形成异二聚体。 含β1的整合素主要介导细胞与ECM之间的粘附。 含β2的整合素主要介导细胞间的相互作用。 含β3亚单位的整合素介导血小板聚集，参与血栓形成。 α6β4整合素以层粘连蛋白为配体，参