南开大学细胞生物学课件第章 细胞连接 - uyue

细胞连接、细胞黏着与细胞外基质

6-22-09第一节细胞连接第二节细胞黏着分子第三节细胞外基质封闭连接紧密连接上皮组织隔膜连接只存在于无脊椎动物中锚定连接连接肌动蛋白粘合带上皮组织粘合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各种连接的比较

紧密连接

黏合带

桥粒间隙连接半桥粒角蛋白纤维基膜

几类细胞连接的比较紧密连结间隙连接桥粒黏合连接细胞黏附分子（celladhesionmolecule，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分子。高等动物的细胞表面粘附分子已发现上百种，可分为四大家族，两大类：四大家族：钙粘着蛋白家族、选择蛋白家族、整联蛋白和免疫球蛋白超家族两大类：依赖于Ca2+,不依赖于Ca2+。细胞粘附分子都是跨膜糖蛋白，分子结构由三部分组成：①胞外区，肽链的N端部分，带有糖链，负责与配体的识别；②跨膜区，多为一次跨膜；③胞质区，肽链的C端部分，一般较小，或与质膜下的骨架成分直接相连，或与胞内的化学信号分子相连，以活化信号转导途径。（一）钙粘素（钙粘着蛋白）钙粘素（cadherin）属同亲性CAM，其作用依赖于Ca2＋。至今已鉴定出30种以上钙粘素，分布于不同的组织,钙粘素分子结构同源性很高.

◆钙黏着蛋白的结构●细胞外片段含有4个同源结构域，含Ca2＋结合部位。有一个跨膜区和一个小的细胞质结构域。●自我黏着

钙黏着蛋白介导类似细胞间的相互黏着，主要是将在细胞表面都有钙黏着蛋白的细胞黏着起来。◆钙黏着蛋白能够通过它们所在的细胞类型进行区别：●E-钙黏着蛋白(表皮)●N-钙黏着蛋白(神经)●P-钙黏着蛋白(胎盘)

钙粘素通过不同的连接蛋白质与不同的细胞骨架成分相连，如E-钙粘素通过α-、β-、γ-连锁蛋白（catenin）以及粘着斑蛋白（vinculin）、锚蛋白、α辅肌动蛋白等与肌动蛋白纤维相连。决定钙粘素识别与结合的特异性部位，它只与同种钙粘素分子作用。同源名称主要分布组织E-钙粘素着床前的胚胎、上皮细胞（在带状粘合处特别集中）P-钙粘素胎盘滋养层细胞、心、肺、小肠N-钙粘素胚胎中胚层、神经外胚层、神经系统（脑、神经节）、心、肺M-钙粘素成肌细胞、骨骼肌细胞R-粘素视网膜神经细胞、神经胶质细胞Ksp-钙粘素肾OB-钙粘素成骨细胞VB-钙粘素脉管内皮细胞桥粒芯蛋白桥粒桥粒芯胶黏蛋白桥粒哺乳动物细胞表面的主要钙粘素分子钙粘素素的作作用主主要有有以下下几个个方面面：1．介介导细细胞连连接，在成成年脊脊椎动动物，，E-钙粘粘素是是保持持上皮皮细胞胞相互互粘合合的主主要CAM，是是粘合合带的的主要要构成成成分分。桥桥粒中中的钙钙粘素素就是是桥粒粒芯蛋蛋白和和桥粒粒芯胶胶黏蛋蛋白。。2．参参与细细胞分分化，，对于胚胚胎细细胞的的早期期分化化及成成体组组织（（尤其其是上上皮及及神经经组织织）的的构筑筑有重重要作作用。。在发发育过过程中中通过过调控控钙粘粘素表表达的的种类类与数数量可可决定定胚胎胎细胞胞间的的相互互作用用（粘粘合、、分离离、迁迁移、、再粘粘合）），从从而通通过细细胞的的微环环境，，影响响细胞胞的分分化，，参与与器官官形成成过程程。3．抑抑制细细胞迁迁移，很多多种癌癌组织织中细细胞表表面的的E钙钙粘素素减少少或消消失，，以致致癌细细胞易易从瘤瘤块脱脱落，，成为为侵袭袭与转转移的的前提提。因因而有有人将将E钙钙粘素素视为为转移移抑制制分子子。（二））选择择素选择素素（selectin））属异异亲性性CAM，，其作作用依依赖于于Ca2＋。已知知选择择素有有三种种：L选择择素、、E选选择素素及P选择择素。。N-端端的C型凝凝集素素结构构域，，结合合糖配配体需需要胞胞外Ca2+，EGF样结结构域域与辅助助调节节蛋白白相关关的结构域域。选择素素结构构模型型凝集素素结构构域重复结结构域域糖蛋白白寡聚糖糖配体在血小小板和和内皮皮细胞胞表达达在内皮皮细胞胞表达达在各种种类型型的白白细胞胞中表表达都能与与某些些糖蛋蛋白结结合凝集素素结构构域EGF结构构域重复结结构域域糖蛋白白糖脂的的四糖糖基团团寡糖内皮细细胞噬中性性白细细胞集集中到到炎症症发生生部位位的机机制选择素素的三三个结结构域域，通通过凝凝集素素结构构域而识识别细细胞表表面的的糖蛋蛋白及及糖脂脂分子子上的糖糖配体体。噬中性性白细细胞选择素素主要要参与与白细细胞与与脉管管内皮皮细胞胞之间间的识识别与与粘合合。帮帮助白白细胞胞从血血液进进入炎炎症部部位。。在炎炎症发发生部部位，，血管管内皮皮细胞胞表达达选择择素，，被白白细胞胞识别别，由由于选选择素素与白白细胞胞表面面糖脂脂或糖糖蛋白白的特特异糖糖侧链链亲和和力较较小，，加上上那个个血流流速度度的影影响，，白细细胞在在血管管中粘粘者、、分离离呈现现滚动动式运运动，，直到到活化化自身身整联联蛋白白后最最终才才与血血管内内皮细细胞较较强地地结合合在一一起，，并从从相邻邻的内内皮细细胞进进入组组织。。（三））免疫疫球蛋蛋白超超家族族某些成成员属属于CAM。作用不不依赖赖Ca2+。有的介介导同同亲性性粘合合，如如各种种神经经粘附附分子子；有有的介介导异异亲性性粘合合，如细胞胞间粘粘附分分子及及脉管管细胞胞黏附附分子子，它它们的的配体体分子子为整整合素素。了解最最多的的是神神经黏黏附分分子（（NCAMs),它它在神神经组组织细细胞间间的粘粘着起起主要要作用用。不不同的的NCAMs是是由单单一基基因编编码的的，但但由于于其mRNA剪剪切不不同和和糖基基化各各异而而产生生20余种种不同同的NCAMs.神经胶胶质细细胞粘粘附分分子免疫球蛋白白重复结构构纤连蛋白重重复结构糖基磷脂酰酰肌醇锚着着点（与磷磷酸肌醇相相连）胞外游离整合入膜由70-110个氨氨基酸组成成的紧密折折叠结构存存在于淋巴巴细胞的表表面参与各各种免疫活活动。（四）整联联蛋白整联蛋白（（integrin）大多为为异亲性细胞胞粘附分子子，其作用用依赖于Ca2＋。介导细胞胞与细胞间间的相互作作用及细胞胞与细胞外外基质间的的相互作用用。几乎所所有动植物物细胞均表表达整联蛋蛋白。除了上述的的作用以外外，整联蛋蛋白还将细细胞外基质质同细胞内内的骨架网网络连成一一个整体，，整联蛋白白本身作为为跨膜接头头在细胞外外基质和细细胞内肌动动蛋白骨架架之间起双双向联络作作用。此外外整联蛋白白还具有将将细胞外信信号向细胞胞内传递的的作用。半光氨酸丰丰富的结构构域二价阳离子子Ca2+踝蛋白和a辅肌蛋白白结合RGA结合合位点重链轻链整联蛋白是是由α（（120~185kD）和ββ（90~110kD）两个个亚单位形形成的异二二聚体。αα亚单位位的N端有有结合二价价阳离子的的结构域，，识别的主主要部位是是配体上的的RGD三三肽结构。。整联蛋白的的功能主要要包括3个个方面：细细胞外基质质与细胞骨骨架连接的的桥梁；激激活细胞反反应；激活活细胞内信信号传递级级联途径。。迄今已发现现16种αα亚单位和和9种β亚亚单位。它它们按不同同的组合构构成20余余种整联蛋蛋白。含β1亚单位的整整联蛋白主主要介导细细胞与细胞胞外基质成成分之间的的粘附。含含β2亚单位的整整联蛋白主主要存在于于各种白细细胞表面，，介导细胞胞间的相互互作用。ββ3亚单位的整整联蛋白主主要存在于于血小板表表面，介导导血小板的的聚集，并并参与血栓栓形成。除除β4可与肌动蛋蛋白及其相相关蛋白质质结合外，，α6β4整联蛋白以以层粘连蛋蛋白为配体体，参与形形成半桥粒粒。整联蛋白的功能二硫键连接接的重复序序列粘着斑蛋白白激酶桩蛋白肌动蛋白纤纤维粘着斑蛋白白踝蛋白纤粘连蛋白白钙结合位点点将信号传递递给细胞核核α亚基重链α亚基轻链链整联蛋白的的β亚基含含有RGD序列（Arg-Gly-Asp）的的结合位点点，能够识别纤纤连蛋白及及其它细胞胞外基质物物质.钙离子是是整联蛋白白结合活性性所必须的的。A亚基上具具有4个钙钙离子结合合位点。两个亚基都都是以a螺螺旋穿过质质膜。整联蛋白的的两个亚基基的细胞质质端常常同同细胞骨架架的肌动蛋蛋白相连。。整联蛋白和和肌动蛋白白之间要通通过其他一一些蛋白介介导才能连连接起来。。这些蛋白包包括粘着斑蛋白白和踝蛋白白。整联蛋白白的细胞质质结构域也也同蛋白激激酶相互作作用，如粘粘着斑激酶酶，整联蛋蛋白与细胞胞外配体的的结合，能能够刺激这这些酶的活活性，并开开始信号传传导的级联联反应。半桥粒处的的α6β4整联蛋白粘着斑半桥粒紧密连接粘着带桥粒间隙连接免疫球蛋白白类钙粘素选择素整联蛋白介导细胞-细胞连接接介导导细细胞胞-细细胞胞基基质质连连接接粘着着连连接接非粘粘着着连连接接整联联蛋蛋白白膜内内在在蛋蛋白白聚聚糖糖三、、细细胞胞外外基基质质(extracellularmatrix)细胞胞外外基基质质是是指指分分布布于于细细胞胞外外空空间间，，由由细胞胞分分泌泌的的蛋蛋白白质质和和多多糖糖所所构构成成的的网网络络结结构构。细细胞胞外外基基质质将将细细胞胞粘粘在在一一起起构构成成组组织织，，提提供供一一个个细细胞胞外外网网架架，，在在组组织织中中或或组组织织之之间间起起支支持持作作用用。。因此此对对细细胞胞外外基基质质成成分分及及其其生生物物学学作作用用的的研研究究，，已已成成为为细细胞胞生生物物学学中中的的一一个个活活跃跃领领域域。。细胞胞外外被被：：是是由由构构成成质质膜膜的的糖糖蛋蛋白白和和糖糖脂脂向向细细胞胞表表面面伸出出的的寡寡糖糖链链所所组组成成，又又称称为为糖糖萼萼。。细胞胞外外基基质质的的组组成成成成分分及及组组装装形形式式由由所所产产生生的的细细胞胞决决定定，，与与组组织织的的特特殊殊功功能能需需要要相相适适应应。近近年年来来研研究究表表明明：：细胞胞外外基基质质不不仅仅决决定定细细胞胞的的形形态态，，而而且且还还控控制制细细胞胞的的生生长长和和分分化化，，调调节节细细胞胞的的运运动动，，参参与与炎炎症症、、肿肿瘤瘤浸浸润润、、转转移移等等病病理理过过程程。细胞胞外外基基质质主主要要是是由由凝胶胶基基质质和和纤纤维维网网架架所所构构成成，，在生生化化性性质质上上前前者者多多为为多多糖糖，，如如糖糖胺胺聚聚糖糖和和蛋蛋白白聚聚糖糖；；后后者者多多为为纤纤维维蛋蛋白白。。在在功功能能上上纤纤维维蛋蛋白白又又分分为为两两种种，，起结结构构作作用用的的有有胶胶原原蛋蛋白白和和弹弹性性蛋蛋白白；；起粘粘着着作作用用的的为为非非胶胶原原糖糖蛋蛋白白，，如如纤纤粘粘连连蛋蛋白白和和层层粘粘连连蛋蛋白白。。细胞胞外外基基质质的的成成分分胶原原纤粘粘连连蛋蛋白白层粘粘连连蛋蛋白白蛋白白聚聚糖糖细胞胞外外基基质质主主要要成成分分（一一））胶原原蛋蛋白白1、、类类型型胶原原是是胞胞外外基基质质最最基基本本成成分分之之一一。。也也是是动动物物体体内内最最丰丰富富的的蛋蛋白白质质，，约约占占人人体体蛋蛋白白质质总总量量的的30%以以上上。。遍遍布布于于体体内内各各种种器器官官、、组组织织，，是细细胞胞外外基基质质中中的的框框架架结结构构，，可由由成成纤纤维维、、软软骨骨、、成成骨骨细细胞胞及及某某些些上上皮皮细细胞胞合合成成并并分分泌泌到到细细胞胞外外。。目目前前发发现现的的类类型型多多达达20余余种种，，主主要要的的仅仅5种种。。他他们们具具有有不不同同的的化化学学结结构构和和不不同同的的免免疫疫学学特特性性，，由由不不同同的的结结构构基基因因编编码码。。每每种种类类型型的的胶胶原原的的结结构构特特性性与与其其特特定定的的功功能能相相适适应应，，同一一组组织织常常含含有有几几种种不不同同类类型型的的胶胶原原。。但但常常以以某某一一种种为为主主。。胶原的的结构构（左左模式式图，，右电电镜照照片））类型亚单位位三股螺螺旋长长度超分子子结构构特征征分布Ⅰ[a1(Ⅰ)]2[a2(Ⅰ)]300nm67nm横横纹纤纤维皮肤、、肌腱腱、骨骨、韧韧带Ⅱ[a1(II)]3300nm同上软骨、、髓核核、玻玻璃体体等III[a1(III)]3‘’‘‘’’皮肤、、肌肉肉、结结缔组组织，常与I型胶胶原共共分布布Ⅳ[a1(IV)]2[a2(IV)]390nm网状C端球型型不形形成纤维维束基膜V[a1(V)]2[a2(V)]390nm细纤维N端球球状大多间隙隙组织与与I型胶胶原[a3(V)]3共分布VI[a1(VI)][a2(VI)][a3(VI)]150nm微纤维N,C端球状状，大多间隙隙组织与与I型100nm横纹纹胶原共分分布几种类型型的胶原原及分布布几种类型型的胶原原及分布布胶原蛋白白是最重重要的水水不溶性性纤维蛋蛋白。ⅠⅠ型胶原原常形成成较粗的的纤维束束，主要要存在于于皮肤、、肌腱、、韧带及及骨中，，具有很很强的抗抗张强度度；Ⅱ型型主要存存在于软软骨中；；Ⅲ型形形成微细细的原纤纤维网，，广泛分分布于伸伸张型的的组织，，如疏松松结缔组组织；ⅣⅣ型形成成二维网网格样结结构，是是基膜的的主要成成分及支支架。2、分子子结构胶原纤维维的基本本结构单单位是原原胶原。。蛋白分分子长度度为280nm，直径径1.5nm，，分子子量30KDa，其氨氨基酸组组成比较较特殊，，甘氨酸酸含量占占1/3，脯氨氨酸及羟羟脯氨酸酸占1/4，羟羟赖氨酸酸占1%，羟脯脯氨酸仅仅见于胶胶原，因因而其含含量代表表组织中中胶原的的含量。。不同类类型的胶胶原其含含量不同同，I、II型胶原原不含半半胱氨酸酸，因此此没有二二硫交联联键。原胶原的的一级结结构：Gly(甘氨酸酸）-X（脯氨氨酸）-Y（羟羟脯或羟羟赖氨酸酸）羟赖赖氨酸可可发生糖糖基化修修饰，其其糖单位位有的只只有一个个半乳糖糖残基，，有的为为二糖（（葡萄糖糖+半乳乳糖），，I型胶胶原的糖糖基化程程度最低低，IV、V型型高。原胶原蛋蛋白由三三条多肽肽链盘绕绕成三股股螺旋结结构。在在胶原蛋蛋白中，，缺少色色氨酸、、酪氨酸酸和蛋氨氨酸，其其他必需需氨基酸酸含量也也很低。胶原原的的组组装装三链链装装配配前胶胶原原肽肽酶酶装配配装配配前体体肽肽链链三三股股螺螺旋旋前前胶胶原原胶胶原原胶原原原原纤纤维维胶胶原原纤纤维维细胞胞内内发发生生的的事事件件分泌泌到到细细胞胞外外发发生生的的事事件件通过过分分子子内内交交联联分子子间间交交联联分子子内内交交联联分子子间间交交联联由前前体体肽肽转转配配成成前前胶胶原原时时，，是是通通过过分分子子内内的的交交联联完完成成的的。。而而由由胶胶原原装装配配成成胶胶原原原原纤纤维维则则是是通通过过分分子子间间交交联联。。分子子内内交交联联是是指指前前胶胶原原的的三三条条链链之之间间的的赖赖氨氨酸酸残残基基的的交交联联，，分子子间间的的交交联联是是指指不不同同前前胶胶原原间间的的赖赖氨氨酸酸交交联联。。分子子间间的的交交联联使使得得在在胶胶原原的的尾尾部部有有一一个个小小的的间间隙隙分分离离。。平平行行排排列列的的分分子子通通过过前前胶胶原原分分子子N端端与与相相邻邻原原胶胶原原分分子子C端端的的赖赖氨氨酸酸或或羟羟赖赖氨氨酸酸间间形形成成共共价价键键加加以以稳稳定定。。C端端N端端三螺螺旋旋结结构构域域C端端头头-头头相相连连形形成成二二聚聚体体三螺螺旋旋区区侧侧向向连连接接形形成成片片层层网网络络结结构构N-端端垂垂直直于于平平面面的的网网络络N端端共共价价连连接接形形成成片片层层单体体二聚聚体体IV型型胶胶原原结结构构模模型型多边边型型片片层层网网眼眼多层层网网络络3、、功功能能胶原原纤纤维维有有许许多多重重要要功功能能，，首先先它它为为细细胞胞外外基基质质提提供供了了一一个个水水不不溶溶性性的的框框架架，，决决定定细细胞胞外外基基质质的的机机械械性性质质。。胶原原在在细细胞胞外外基基质质中中含含量量最最高高，，刚刚性性及及抗抗张张力力强强度度最最大大，，构构成成细细胞胞外外基基质质的的骨骨架架结结构构，，细细胞胞外外基基质质中中的的其其他他组组分分通通过过与与胶胶原原结结合合形形成成结结构构与与功功能能的的复复合合体体。。某某一一特特定定组组织织的的性性能能通通常常与与胶胶原原分分子子的的三三维维结结构构有有关关。。角膜膜中中含含有有相相当当短短的的胶胶原原纤纤维维，，组组成成不不同同的的层层，，同同一一层层是是平平行行的的与与另另一一层层是是垂垂直直的的。。这这一一方方式式既既赋赋予予了了这这种种娇娇嫩嫩组组织织的的强强度度，，又又提提高高了了组组织织的的透透明明度度。。如果编码胶胶原基因发发生突变，，将导致胶胶原病，若若影响到胶胶原纤维的的正确装配配，皮肤和和其他各种种结缔组织织就会因此此降低强度度而变得非非常松弛。。弹性皮肤人人，皮肤过过渡松弛症症。是由于于胶原装配配不正确引引起的遗传传综合征，，在某些个个体中是由由于缺乏胶胶原酶引起起的，不能能将前胶原原转变成胶胶原蛋白。。另外胶原具有促促进细胞生生长的作用用，如肝细胞胞等在含有有胶原的培培养基上生生长较快，，在细胞分分化中，胶胶原基质和和提纯的胶胶原底物具具有维持并并诱导细胞胞分化的作作用。许多多实验证明明，某种细细胞经过特特异的粘连连蛋白介导导，可以粘粘连到特定定类型的胶胶原上。许许多上皮细细胞和内皮皮细胞经层层粘连蛋白白的介导可可与基膜中中的IV型型胶原粘连连。（二）弹性性蛋白（elastin）弹性蛋白是是弹性纤维维的主要成成分，是由由830个个氨基酸酸残基组成成的高度疏疏水性蛋白白质。与胶原相似似含有丰富富的甘氨酸酸及脯氨酸酸，又与胶胶原不同含含羟脯氨酸酸很少，完完全没有羟羟赖氨酸，，也没有糖糖基化修饰饰。弹性蛋白主主要存在于于脉管壁及及肺，少量量存在于皮皮肤、肌腱腱及疏松结结缔组织中中。弹性纤纤维与胶原原共同存在在，赋予组组织以弹性性和抗张能能力。伸展放松单个弹性蛋蛋白分子交联赖氨酸残基基的交联键键将肽链连连在一起其分子子结构构的两两个显显著特特征：：①构象象为无无规则则卷曲曲状态态；②②当分分泌至至细胞胞外间间隙后后，可可通过过赖氨氨酸残残基相相互交交联成成富有有弹性性的网网状。。弹性蛋蛋白分分子以以共价价键连连接在在一起起,产产生一一个广广泛交交联的的网状状结构构.由由于网网状结结构中中每一一个弹弹性蛋蛋白分分子能能伸展展和因因随机机卷曲曲而收收缩,整个个网状状结构构像皮皮筋那那样伸伸展和和重新新卷曲曲。B.与大多多数蛋蛋白质质不同同，弹弹性蛋蛋白不不采用用唯一一的结结构，，而是是在各各种““随机机卷曲曲”的的构像像之间间变动动。（三）糖氨聚糖蛋白聚糖糖的主要要成分是是糖氨聚聚糖。糖氨聚糖糖是由重重复的二二糖单位位构成的的长链多多糖，其其二糖单单位一般般由氨基基己糖和和糖醛酸酸组成。。故称糖糖氨聚糖糖。机体中重重要糖氨氨聚糖有有透明质质酸、硫硫酸软骨骨素、(4-,6-)硫酸皮皮肤素、、硫酸乙乙酰肝素素、及硫硫酸角质质素等。。其中最重重要的是是透明质质酸，广泛存在在于各种种结缔组组织、皮皮肤、玻玻璃体、、软骨、、和滑液液中。◆透明质酸酸(hyaluronicacid)细胞外基基质中发发现的大大多数糖胺聚糖糖都是作为为蛋白聚聚糖的一一个成分分而存在在，唯一一例外的的是透明质酸酸，它在在细胞外外基质中中也可游游离存在在。透明质酸酸在结缔缔组织中中起强化化、弹性性和润滑滑作用。。在胞外基基质中，，透明质质酸倾向向于向外外膨胀，，产生压压力，使使结缔组组织具有抗压压的能力力。此外，，透明质酸酸对迁移移细胞的的运动、、增殖和和分化也也产生影影响。氨基聚糖二糖单位硫酸基分布组织透明质酸葡萄糖醛酸-N乙酰葡萄糖0结缔组织、皮肤、软骨、玻璃体、滑液硫酸软骨素葡萄糖醛酸-N乙酰半乳糖0.2-2.3软骨、角膜、骨、皮肤、动脉硫酸皮肤素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰葡萄糖1.0-2.0皮肤、血管、心、心瓣膜硫酸乙酰肝素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰葡萄糖0.2-3.0肺、动脉、细胞表面肝素葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸-N-乙酰葡萄糖2.0-3.0肺、肝、皮肤、肥大细胞硫酸角质素半乳糖-N乙酰葡萄糖0.9-1.8软骨、角膜、椎间盘表4-2氨基基聚糖的的分子特特性及组组织分布布2、蛋白白聚糖(proteoglycanPG)蛋白聚糖糖(proteoglycanPG)是是由糖氨聚糖糖与核心心蛋白的丝氨酸酸残基共共价结合合物。一一条核心心蛋白多多肽链可可以共价价结合数数百条糖糖氨聚糖糖糖链形形成蛋白聚糖糖单体，若干蛋蛋白聚糖糖单体又又借连接蛋白白以非共价价键与透明质酸酸相结合形形成为多聚体。蛋白聚糖糖一个显显著特点点是多肽肽性，可可以含有有不同的的核心蛋蛋白。蛋白聚糖糖多聚体体是动物物体内分分子量最最巨大的的成分。。软骨蛋白白是目前前已知的的最大的的巨大分分子之一一。它的的中心组组分是透透明质酸酸。蛋白聚糖糖(PG)多聚聚体108KDa以以上核心蛋白白连接蛋白白，透明明质酸与与核心蛋蛋白以非非共价键键形式结结合硫酸软骨骨素糖链链硫酸角质质素透明质酸酸核心有一些蛋蛋白聚糖糖只有1-15条糖氨氨聚糖链链，肾小小球基膜膜中的蛋蛋白聚糖糖，只有有2-15条硫硫酸乙酰酰肝素链链，其糖糖链可与与胶原、、层粘连连蛋白、、纤粘连连蛋白结结合，共共同构成成基膜的的网络结结构。成成纤维细细胞分泌泌的PG，只有有一条糖糖氨聚糖糖链。软骨中巨巨大蛋白白多糖聚聚集体蛋白聚糖糖的功能能蛋白聚糖糖或透明明质酸-蛋白聚聚糖复合合物构成成了细胞胞外基质质基质，，由于他他们是高高度酸性性的，带带有负电电荷，可可以结合合大量的的阳离子子，可以以结合大大量的水水分子，，蛋白聚聚糖形成成了多孔孔的吸水水的胶状状物填充充在细胞胞外基质质中，使使细胞表表面具有有较大可可塑性，，具有抗抗剂压能能力，对细胞起起保护作作用。由于透明明质酸以以可溶的的形式存存在，所所以在细细胞外体体液和滑滑液中透透明质酸酸浓度很很高，提高了体体液和滑滑液的黏黏度和润润滑性。。单个的蛋蛋白聚糖糖或透明明质酸-蛋白聚聚糖复合合物直接接与胶原原纤维连连接形成成动物细细胞外的的纤维网网络结构构，不同类型型的胶原原和不同同的蛋白白聚糖连连接形成成不同的的纤维网网络，对于提高细胞胞外基质质的连贯贯性起关关键作用用。蛋白聚糖糖还可作作为细胞胞粘着的的暂时性性或永久久性的位位点，暂暂时性的的粘着发发生在胚胚胎发育育中，对单个细细胞及细细胞层的的移动具具有重要要作用。。糖氨聚糖糖和蛋白白聚糖普普遍存在在于动物物体内各各种组织织，糖氨氨聚糖的的种类与与含量随随生长、、发育及及年龄而而变化。。胚胎发育育早期，，皮肤中中糖氨聚聚糖全部部由透明明质酸和和硫酸软软骨素组组成。三个月糖糖氨聚聚糖的含含量为成成年人的的20倍倍五个月5倍足月2倍由于在发发育过程程中胶原原纤维形形成，被被硫酸皮皮肤素取取代。到到了70岁以后后，胶原原纤维周周围的糖糖氨聚糖糖含量显显著降低低，硫酸酸皮肤素素所占的的比例增增多。关节中的的软骨糖糖氨聚糖糖总量在在减少，，硫酸角角质素逐逐步取代代硫酸软软骨素，，糖链所所占的比比重下降降，肽链链增加，，从而导导致组织织的保水水能力及及弹性减减弱，所以糖氨氨聚糖与与蛋白聚聚糖与老老化有关关。（四）非非胶原糖糖蛋白近年陆续续发现很很多种存存在于细细胞外基基质的非非胶原糖糖蛋白。。其共同同特点是是既可与细细胞结合合，又可可与细胞胞外基质质其它大大分子结结合，从而将细细胞粘着于于细胞外基基质，故统统称为粘着着因子或粘粘着糖蛋白白。1、层粘连连蛋白（LamininLN）LN是动物物胚胎及成成体组织基基膜的主要要组分之一一。对基膜膜基质的组组装起关键键作用。也是胚胎发发育中出现现最早的细细胞外基质质。层粘连蛋白白存在于上上皮和内皮皮下紧靠细细胞基底，，肌细胞和和脂肪细胞胞周围，支支持再生中中的肝细胞胞。LN为高分分子糖蛋白白，分子量量820kDa,由由一条重链链即A链（（400KD）和B1(β）（（215KDa）及及B2（γ）(205KDa)两两条轻链构构成。电电镜下为““+”字形形结构。由这三条肽肽链借二硫硫键交联成成不对称的的十字形分分子，十字形分子子的3条短短臂各由3条肽链的的N端构成成。每一短臂包包括2个球球区及2个个短杆区。。长臂由3条条肽链的近近C端序列列共同构成成杆区，而末端的分分叶状大球球区仅由αα链C端序序列卷曲而而成，近年发现LN分子中中至少有8个与细胞胞结合位点点.γ链β链α链胶原或硫酸酸化膜脂结结合部位IV型胶原原结合部位位硫酸化膜脂脂结合部位位细胞表面受受体结合部部位神经轴突表表面受体结结合部位是与肝素结结合的部位位，◆层粘连蛋蛋白的功能能■首先作为为基膜的主主要结构成成分对基膜膜的组装起起关键作用用。在细胞胞表面形成成网络结构构并将细胞胞固定在基基膜上。■它可作为黏黏着因子介介导细胞黏黏着于胶原原,使之发发生铺展。。■在细胞发发育过程中中刺激细胞胞粘着、细细胞运动，，能够刺激激胚胎中神神经轴的生生长，促进进成年动物物的神经损损伤后重生生长和再生生。◆基膜的组组成■层粘连蛋蛋白是基膜的主主要成分，，也是基膜膜的组织者者；■巢蛋白(entactin)■Ⅳ型胶原原■硫酸肝素素糖蛋白。。Ⅳ型胶原是是基膜的核核心分子，，排列成网网状；层粘粘连蛋白同同Ⅳ型胶原原结合，覆覆盖在细胞胞表层。基膜的结构构组成四型胶原层粘连蛋白白基底膜蛋白白巢蛋白◆基膜的功能能基膜不仅对对组织结构构起支持作作用，同时时也是渗透透性的障碍碍，调节分分子和细胞胞的运动。。在肾细胞中中，基膜可可以作为一一种过滤器器，允许小小分子进入入尿液，扣扣下大分子子蛋白质。。表皮下的的基膜一方方面阻止结结缔组织的的细胞进入入表皮，另一方面允允许防卫战战士——白白细胞的移移动。基膜对于细细胞迁移也也有影响，研究发现现基膜能够够阻止某些些游动癌细细胞的入侵侵，这一点点特别引起起人们的兴兴趣。2、纤连蛋蛋白(Fibronectin,FN)FN是高分分子量糖蛋蛋白，广泛泛存在于动动物界，在在体内的分分布十分广广泛。FN有三种种，一种是血浆浆FN，为可溶性性的二聚体体，存在于于血浆和体体液中，参参与血凝、、创伤愈合合，增强吞吞噬细胞功功能。另一种是细细胞表面FN，为附着在在细胞表面面的不溶性性寡聚体，，在成纤维维细胞表面面呈纤维状状，与胞内内肌动蛋白白丝的走行行一致，两两者在组装装上互相制制约。第三种是基基质FN,为高度难难溶的纤维维多聚体，，存在于细细胞外基质质中，包括括细胞间质质及某些基基膜。纤连蛋白白是由两两个亚基基组成的的二聚体体，其亚亚单位分分子量为为220-250KD，约由由2500个氨氨基酸残残基构成成。各亚亚基在C端形成成连个二二硫键交交联，整整个分子子成V字字型，每每个亚单单位有数数个结构构域构成成，具有有与细胞胞表面受受体、胶胶原、血血纤蛋白白和硫酸酸蛋白多多糖等高高亲和性性的结合合部位。。FN的结构模模型肝素结合合结构域域细胞表面面受体结结合结构构域胶原结合合结构域域血纤蛋白白结合结结构域环肝素和血血纤蛋白白结合结结构域血纤蛋白白结构域域序列◆RGD序列●用蛋白白酶消化化纤粘连连蛋白与与细胞结结合区,发现现这一结结构域中中Arg-Gly-Asp三三肽序列列负责同同细胞表表面的结结合,●Arg-Gly-Asp序序列(又又称RGD序列列)同样样存在于于细胞外外基质和和血液的的其它类类型的黏黏着蛋白白序列中中。Arg精精氨酸酸Gly甘甘氨氨酸Asp天天冬氨酸酸◆FN的主主要功能能介导细胞胞粘着，通过粘粘着，FN可通通过细胞胞信号转转导途径径调节细细胞的形形状和细细胞骨架架的组织织，促进进细胞铺铺展。FN对于于各种细细胞类型型的迁移移及分化化是必须须的，一一般认为为FN基基质纤维维为细胞胞运动提提供轨道道。由于FN具有同同时与细细胞外基基质各类类成分相相结合的的特点,并可促促进细胞胞外基质质的其它它成分的的沉积,故认为为FN是是细胞外外基质的的组织者者。整联联蛋蛋白白胶原原纤纤维维FN将细细胞胞连连接接到到细细胞胞外外基基质质上上衔接接蛋蛋白白肌动动蛋蛋白白丝丝纤连连蛋蛋白白质膜膜近几几年年研研究究表表明明，，纤连连蛋蛋白白同同癌癌细细胞胞扩扩散散也也有有密密切切关关系系，，在正正常常组组织织里里，，细细胞胞由由多多种种多多样样的的糖糖蛋蛋白白粘粘连连起起来来，，并并约约束束在在一一个个固固定定的的位位置置上上，，主主要要靠靠FN来来维维持持其其稳稳定定状状态态，，在在这这种种情情况况下下，，癌癌细细胞胞如如果果要要转转移移，，就就必必须须先先将将结结合合在在细细胞胞间间的的FN切切断断或或消消化化掉掉，，癌癌细细胞胞才才能能游游离离开开自自由由活活动动，，并并通通过过血血液液或或淋淋巴巴系系统统漂漂移移出出去去。。通过过对对劳劳氏氏肉肉瘤瘤病病毒毒研研究究发发现现，，癌基基因因和和合合成成一一种种蛋蛋白白来来激激活活FN水水解解酶酶的的活活性性，，可可切切断断FN形形成成的的网网络络，，水水解解酶酶是是正正常常细细胞胞自自身身合合成成的的，，但但没没有有活活性性，，只只有有被被外外来来物物质质激激活活后后才才能能起起作作用用。（五五））植植物物细细胞胞壁壁细胞胞壁壁的的结结构构组组成成◆植物物的的细细胞胞壁壁可看看作作是是高高等等植植物物细细胞胞的的胞胞外外基基质质，，相当当于于动动物物细细胞胞的的细细胞胞外外基基质质●动物物细胞胞的细细胞外外基质质的主主要成成分是是蛋白白质分分子；；●植物物的细细胞壁壁主要要主要成成分是是纤维维素、、半纤纤维素素、果果胶质质、伸伸展蛋蛋白和和蛋白白聚糖糖等。。◆植物物细胞胞壁的的骨架架：纤纤维素素细胞外外基质质的生生物学学作用用细胞外外基质质不仅仅具有有连接接、支支持、、保水水、抗抗压及及保护护等物物理学学作用用，而而且对对细胞胞的基基本生生命活活动发发挥全全方位位的生生物学学作用用。1．影影响细细胞的的存活活、生生长与与死亡亡正常真真核细细胞，，除成成熟血血细胞胞外，，大多多须粘粘附于于特定定的细细胞外外基质质上才才能抑抑制凋凋亡而而存活活，称称为定定着依依赖性性（anchoragedependence））。例例如，，上皮皮细胞胞及内内皮细细胞一一旦脱脱离了了细胞胞外基基质则则会发发生程程序性性死亡亡。不同的的细胞胞外基基质对对细胞胞增殖殖的影影响不不同。。例如，，成纤纤维细细胞在在纤粘粘连蛋蛋白基基质上上增殖殖加快快，在在层粘粘连蛋蛋白基基质上上增殖殖减慢慢；而而上皮皮细胞胞对纤纤粘连连蛋白白及层层粘连连蛋白白的增增殖反反应则则相反反。肿肿瘤细细胞的的增殖殖丧失失了定定着依依赖性性，可可在半半悬浮浮状态态增殖殖。２．控制制细胞胞的分分化细胞通通过与与特定定的细细胞外外基质质成分分作用用而发发生分分化。。例如如，成成肌细细胞在在纤粘粘连蛋蛋白上上增殖殖并保保持未未分化化的表表型；；而在在层粘粘连蛋蛋白上上则停停止增增殖，，进行行分化化，融融合为为肌管管。３．决定定细胞胞的形形状体外实实验证证明，，各种细细胞脱脱离了了细胞胞外基基质呈呈单个个游离离状态态时多多呈球球形。。同一种种细胞胞在不不同的的细胞胞外基基质上上粘附附时可可表现现出完完全不不同的的形状状。上皮细细胞粘粘附于于基膜膜上才才能显显现出出其极极性。。细胞外外基质质决定定细胞胞的形形状这这一作作用是是通过过其受受体影影响细细胞骨骨架的的组装装而实实现的的。不同细细胞具具有不不同的的细胞胞外基基质，，介导导的细细胞骨骨架组组装的的状况况不同同，从从而表表现出出不同同的形形状。。4．参参与细细胞的的迁移移细胞外外基质质可以以控制制细胞胞迁移移的速速度与与方向向，并并为细细胞迁迁移提提供““脚手手架””。例如，，纤粘连连蛋白白可促促进成成纤维维细胞胞及角角膜上上皮细细