大二上学期课件-第十章细胞连接

细胞连接和细胞粘连（Cell

Junction

&

Cell

Adhesion）细胞生物学系2011/10/26细胞连接细胞连接（Celljunction）是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。根据行使功能的不同，细胞连接可以分为三大类：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occluding

junctions（一）紧密连接（tight

junction）存在于脊椎动物的上皮细胞间。

功能封闭作用可

可溶性物质从上皮细胞层的一侧扩散到另一侧。和支持上皮细胞的游离端与，基底面细胞膜上的膜蛋白，以行使各自不同的膜功能。（一）紧密连接（一）紧密连接组成由围绕在细胞四周的嵴线网络而成。嵴线是成串排列的特殊跨膜蛋白(occludin，claudin)。紧密连接模式图（二）间壁连接存在于无脊椎动物上皮细胞间。连接蛋白呈梯子状排列。二、锚定连接anchoring

junction细胞骨架系统参与形成的细胞与相邻细胞或细胞与基质之间的连接。黏合连接（adhesion

junction）粘合带（adhesion

belt）粘合斑（adhesion

plaque）桥粒连接桥粒（desmosome）半桥粒（hemidesmosome）功能：将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连，形成一个坚挺有序的细胞群体，抵抗机械张力。锚定连接组成：细胞内锚定蛋白将特定的细胞骨架成分同连接复合体结合在一起跨膜粘连蛋白其细胞 分与附着蛋白相连细胞外部分与相邻细胞的跨膜连接蛋白相互作用或与胞外基质相互作用。锚定连接的两类蛋白示意图锚定连接1、粘合带（adhesion

belt）位于某些上皮细胞紧密连接的下方，相邻细胞间形成 续的带状结构。跨膜黏连蛋白：钙粘素 （粘着带处相邻细胞间的相互作用依赖于Ca2+）胞内连接成份：微丝与粘合带相连的微丝在细胞中形成垂直于细胞膜的可收缩的纤维束。（一）黏合连接-黏合带（一）黏合连接-黏合带黏合带模式图钙粘素2、粘着斑（adhesion

plaque）通过整合素将细胞的微丝与细胞外基质相连，是肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式。跨膜黏连蛋白整合素integrins行使纤连蛋白受体的功能，并通过纤连蛋白与细胞外基质结合细胞内结构微丝在粘着斑形成的过程中，GTP结合蛋白Rho激酶起着关键的调节作用。（一）黏合连接-黏着斑（一）黏合连接-黏着斑黏着斑结构示意图3、桥粒（desmosome）细胞质内的中间纤维通过桥粒相互连接形成贯穿于整个组织的整体网络，支持该组织并抵抗外界压力与张力。跨膜黏连蛋白钙粘素细胞内锚定成份中间纤维依据不同的细胞类型而不同（二）桥粒连接-桥粒桥粒的透射电镜（二）桥粒连接-桥粒（二）桥粒连接-桥粒桥粒结构模式图（二）桥粒连接-桥粒4．半桥粒（hemidesmosome）半桥粒通过膜蛋白将上皮细胞固着在基底膜(basement

membrane)上。跨膜黏连蛋白整合素细胞内锚定成份中间纤维在半桥粒

间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。（二）桥粒连接-桥粒半桥粒透射电镜半桥粒结构模式图1、间隙连接（gapjunction）间隙连接处相连细胞膜间的间隙为2-3nm。构成间隙连接的基本单位是连接子，每个连接子由6个跨膜蛋白亚单位环绕成，中心是直径约1.5nm的孔道。2、化学突触存在于可兴奋细胞间的细胞连接方式，它通过

神经递质来传递神经冲动并因此而得名。3、胞间连丝(plasmodesmata)植物细胞间三、通讯连接（communicating

junction）质膜横切面间隙连接（一）间隙连接质膜冰冻断裂显示的间隙连接的连接子间隙连接相邻细胞膜上的两个连接子对接形成一个间隙连接单位。间隙连接的通透性是可以调节的。间隙连接的功能在代谢偶连、神经冲动信息传递、早期胚胎发育和细胞分化过程中起重要作用。AFM

ima间ge隙of连co接n-n连ex接on子A.

Open

state

in

Ca2+

free

buffer;

B.

Close由6个4次跨膜蛋白环绕形成的长7.5nm，外径6nm，外径1.5~2nm的亲水通道。间隙连接-连接子连接子模型Various

Cell

Junctional

ComplexesVarious

Cell

Junctional

Complexes各类连接的比较封闭连接紧密连接上皮组织间壁连接只存在于无脊椎动物中锚定连接连接肌动蛋白粘着带上皮组织粘着斑上皮细胞基部连接中间纤维桥粒心肌、表皮半桥粒上皮细胞基部通讯连接间隙连接大多数动物组织中化学突触神经细胞间和神经—肌肉间胞间连丝植物细胞间黏附分子（cell

adhesion

molecule，CAM）是参与细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质之间相互作用的跨膜糖蛋白，包括胞外区、跨膜去、胞质区。根据结构特点和作用方式分为四类：钙粘素（

cadherin）选择素（

selectin）免疫球蛋白超 （

immunoglobulinsuperfamily

）整合素（

integrin）四、细胞黏附分子四、细胞黏附分子两相邻细胞表面的同种CAM分子间的相互识别与结合（同亲性粘附）；两相邻细胞表面的不同种CAM分子间的相互识别与结合（异亲性粘附）；两相邻细胞表面的相同CAM分子借细胞外的连接分子相互识别与结合（连接分子依赖性结合）。粘附分子介导的细胞粘连的3种方式（一）钙粘素钙依赖性的细胞粘附三种最初发现的钙粘素是根据它们发现的组织所命名的在胚胎组织早期是主要的细胞

在一起的方式（一）钙粘素钙粘素结构亲同性粘附homophilic钙对钙粘素的影响（一）钙粘素粘附连接钙粘素-微丝桥粒钙粘素-中间纤维（二）选择素选择素（selectin）属异亲性黏附分子，其作用依赖于Ca2＋主要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

P选择素（二）选择素结构性结构域、表皮生长因子样结构域、凝集素样结构域糖蛋白（二）选择素选择素及整联蛋白介导白细胞迁移（三）整联蛋白整联蛋白（integrin）大多为异亲性细胞粘附分子，其作用依赖于Ca2＋、Mg2+介导细胞与细胞间的相互作用及细胞与细胞外基质间的相互作用几乎所有动植物细胞均表达整合素。（三）整联蛋白粘着斑整合素-微丝半桥粒整合素-中间纤