细胞生物学-第17章-细胞的社会联系(翟中和第四版) PPT

与肌动蛋白纤维相连的锚定连接：黏着带与黏着斑
黏着斑(focal adhesion) • 细胞与胞外基质之间
的连接方式 • 微丝—整联蛋白 • 维持细胞运动张力以
及影响细胞生长信号 传递
Focal adhesion
Actin a5b1 Integrin
三、通讯连接
1. 间隙连接(gap junction)
• 同种类型细胞间的彼此黏着是许多组织结构的基本特征
将两栖动物早期胚胎的外胚层和中胚层细胞解离为单细胞并混合在一起，起初细胞形 成一个混合的聚合体，然后从其他类型细胞中分选出 来。外胚层细胞移动到聚合体 的外表面，中胚层细胞移动到聚合体的内部，这些正是它们在胚胎中所占据的位置
细胞黏着分子（cell adhesion molecule，CAM）
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
一、紧密连接（tight junction）
主要功能： • 形成上皮细胞膜
蛋白与膜脂分子 侧向扩散的屏障， 维持上皮细胞极 性
一、紧密连接（tight junction）
• 紧密连接形成的渗透屏障是相对的，某些小分子可通过紧密连接， 以细胞旁路途径从上皮细胞层一侧转运或“渗漏”到另一侧
2. 胞间连丝(plasmodesma)
• 植物细胞间通讯连接方式 • 在植物细胞物质运输和信
号传递中起着重要作用 • 胞间连丝介导的细胞间物
质运输也是有选择性的， 并且是可以调节的
3. 化学突触 (chemical synapses )
第二节 细胞黏着及其分子基础
细胞识别与细胞黏着
• 细胞连接需要细胞识别与黏着，然后在细胞骨架和跨膜蛋 白参与下形成细胞连接
结构与成分：
• 基本结构单位是连接 子，形成一个直径约 1.5 nm 的亲水通道
• 许多间隙连接单位往 往集结在一起形成大 小不一的片状结
• 密度梯度离心技术可 将质膜上的间隙连接 区域的膜片分离出来
1. 间隙连接(gap junction)
功能：
• 代谢偶联：﹤1×103
放射自显影信号 放射性标记胸苷
• 细胞识别与黏着的分子基础是细胞表面的细胞黏着分子 • 细胞黏着分子分为 4 大类：钙黏蛋白、选择素、整联蛋白
及免疫球蛋白超家族
细胞黏着分子（cell adhesion molecule，CAM）
• 通过3 种方式介导细胞识别与黏着 同亲型结合、异亲型结合、衔接分子依赖性结合
细胞黏着分子（cell adhesion molecule，CAM）
• 桥粒(desmosome)：相 邻细胞内的中间丝通过 桥粒相互作用，将相邻 细胞连成一体，增强了 细胞抵抗外界压力与张 力的机械强度
• 中间丝—钙黏蛋白
桥粒结构
自身免疫缺陷病——天疱疮
• 患者自身抗体结合桥粒跨膜黏附性蛋白质，破坏桥粒结构， 导致上皮细胞间锚定连接丧失，体液渗漏而产生严重的皮 肤水疱病
TK+
间
隙
连
接
TK-
TTP* entered from wild cell to mutant cell
1. 间隙连接(gap junction)
功能：
• 在神经冲动信息传递中的作用：电突触
与化学突触传递信号不同，电突触的间隙连接有利于细胞间的快速通讯
间隙连接通透性的调节
• 对小分子物质的通透能力具有底物选择性 • 通透性受细胞质Ca2+ 浓度和pH调节
二、锚定连接
• 增强组织中细胞承受机械力的能力 • 细胞内锚蛋白+跨膜黏附性蛋白
与中间丝相连的锚定连接：桥粒与半桥粒
Desmosomes connect intermediate filaments from cell to cell
Hemidesmosome
与中间丝相连的锚定连接：桥粒与半桥粒
细胞黏着分子（cell adhesion molecule，CAM）
细胞黏着分子（cell adhesion molecule，CAM）
胞质区与质膜下的骨架成分相连
1. 钙黏蛋白(cadherin)
• 同亲型结合、Ca2+ 依赖的细胞黏 着糖蛋白
• 典型钙黏蛋白胞外部分形成5 个 重复结构域
• 铰链区是Ca2+ 结合位点
Communication junctions 通讯连接
一、紧密连接（tight junction）
• 一般存在于上皮细胞之间 • 冰冻断裂复型技术显示出它是由围绕在细胞四周的
“焊接线”形成
一、紧密连接（tight junction）
主要功能： • 形成渗透百度文库障
eg.血脑屏障(BBB)
将电子致密物氢氧化镧加入上皮 细胞一侧作为示踪物，不能够通 过紧密连接进入细胞的另一侧
上皮－间质转型涉及E-钙黏蛋白的表达与否
Kalluri R & Weinberg RA, 2009
上皮－间质转型是细胞转分化的一种方式
Kalluri R & Weinberg RA, 2009
• epithelial-mesenchymal transition，EMT • 癌细胞演进、干细胞分化与EMT有关
第17章 细胞的社会联系
细胞的社会联系
本章主要内容
• 细胞连接 • 细胞黏着及其分子基础 • 细胞外基质
第一节 细胞连接
细胞连接(cell junction): 细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或者胞外基质 形成的细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间的连接结构
第一节 细胞连接
• 三大类： ·封闭连接 ·锚定连接 ·通讯连接
与中间丝相连的锚定连接：桥粒与半桥粒
半桥粒 (hemidesmosome)：
• 细胞与胞外基质间的 连接
• 中间丝—整联蛋白— 层粘连蛋白 上皮细胞通过半桥粒黏着在基膜上
与肌动蛋白纤维相连的锚定连接：黏着带与黏着斑
黏着带(adhesion belt) • 推测在动物胚胎发育
形态建成过程中促使 上皮细胞层弯曲形成 神经管等结构 • 微丝—钙黏蛋白
钙黏蛋白家族部分成员
钙黏蛋白参与的细胞连接
钙黏蛋白的结构与功能
钙黏蛋白介导高度选择性的细胞识别与黏着
• 通过调控钙黏蛋白的种类与数量能影响细胞间的 黏着与迁移，从而影响组织分化
小鼠8 细胞胚胎时期，表达E-钙黏蛋白将松散的分裂球细胞变成紧 密黏合的细胞。E-钙黏蛋白突变，会导致胚胎细胞的分离和死亡