细胞连接与细胞粘连

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细胞连接与细胞粘附

细胞连接与细胞粘附

Cell Junction and Cell Adhesion
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第十章 细胞连接与细胞黏附
半桥粒结构 A.半桥粒结构照片 B.半桥粒结构模式图
Cell Junction and Cell Adhesion
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锚定连接各类型的比较
方式 成分
桥粒 半桥粒
连接类型 细胞之间
细胞与基 膜之间
穿膜黏着 蛋白
B. 扫描电镜照片显示蛋白质颗粒条索
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第十章 细胞连接与细胞黏附 3. 分子组成: ➢ 密封蛋白(claudin) 4次穿膜的膜整合蛋白,C-末端和N-
末端均伸向细胞质,对紧密连接的形
➢ 闭合蛋白(occludin) 成和功能起重要作用。
第十章 细胞连接与细胞黏附
Cell Junction and Cell Adhesion
第十章 细胞连接与细胞黏附
概述
细胞连接
细胞
组织
细胞外基质
器官
系统
有机体
细胞连接(cell junction)与细胞黏附 (cell adhesion) 是细胞间结构和功能联系的基本形式。
Cell Junction and Cell Adhesion
A
B
C
D
同源连接子
连接子蛋白 异源连接子
相邻细胞连接子 对接形成通道
间隙连接的结构
A. 质膜横切面显示间隙连接 B. 质膜冷冻蚀刻显示间隙连接成片分布区域 C.间隙连接三维结构示意图 D. 连接子蛋白与连接子
Cell Junction and Cell Adhesion

细胞连接与细胞粘连

细胞连接与细胞粘连

通过释放神经递质来传导神经冲动
细 胞 连 接 的 不 同 方 式
细胞粘附分子与细胞粘连
Cell Adhesion and Cell Adhesion molecule

细胞粘连(cell adhesion)
细胞通过粘着因子介导的细胞与细胞间的彼此粘连或细 胞与细胞外基质的粘连。

细胞粘附分子(cell adhesion molecular,CAM)
一、紧密连接 (tight junction)
分布:广泛分布于各种上皮细胞 环绕每个上皮细胞顶部
功能:
1. 2.
封闭上皮细胞间隙,保证组织内环境的稳定 形成上皮细胞质膜蛋白与膜质分子侧向扩散的 屏障,维持上皮细胞的极性
3.
将上皮细胞连接成整体的机械连接作用
二、 锚定连接 (anchoring junction)
一类广泛存在于细胞膜上的跨膜糖蛋白,介导的细胞与 细胞之间或细胞与细胞外基质之间相互结合,并起粘附 作用的一类细胞表面分子。
CAM分类

钙粘蛋白(cadherin)
选择素(selectin)
免疫球蛋白超家族(IgSF)
整联蛋白家族(integin)
细胞粘附分子的结构
• 较长的胞外区(N端)
中间纤维 细胞膜
基底膜
桥粒蛋白
总之:锚定连接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。
与中间纤维的锚定连接 桥粒与半桥粒
锚 定 连 接
与肌动蛋白纤维的锚定连接
黏合带与黏合斑
三、通讯连接 (communicating junction)

生物体上大多数组织相邻细胞膜上存在特殊通
• 跨膜区 • 较短的胞内区(C端)

医学细胞生物学:第十章 细胞连接与细胞粘连

医学细胞生物学:第十章 细胞连接与细胞粘连
Claudins与恶性肿瘤关系密切。
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细胞生物学
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细胞生物学
2.紧密连接的功能
◆机械连接作用 ◆封闭上皮细胞的间隙: 形成渗漏屏障,是构成血脑屏障和血睾屏障的结 构基础。 ◆隔离作用:保证上皮组织内环境的稳定性
维持细胞的极性,保证物质运转的方向性; 防止物质双向渗漏,并限制了膜蛋白在 脂分子层的流动
●功能:坚韧的细胞连接点。将相邻细胞连为 一体,承受机械压力,使上皮细胞不因外界 张力而分离。
●病理变化:
天疱疮病理:
➢ 属桥粒结构缺陷病.
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细胞生物学
2.半桥粒(hemidesmosome):
●分布部位:上皮细胞与基底层的连接
●结构与生化组成:桥粒在相邻细胞间是对称 的,半桥粒只见于细胞的一侧,呈半个桥粒 状因而得名。
仅上皮细胞基底部胞质侧有桥粒斑、中间纤维 及钙粘蛋白。半桥粒将上皮细胞铆接在基膜 上。
●作用:加强上皮细胞与其下基质的联系,防 止细胞在受外力时与基膜分离。
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细胞生物学
Hemidesmosomes
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细胞生物学
Hemidesmosomes
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细胞生物学
锚定蛋白
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细胞生物学
◆功能:固定组织与细胞 ①使细胞群连成整体。 ②增强组织坚固的联系。
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电 镜 形 态 结 构 和 组 成
细胞生物学
2.黏着斑(adhesion plaqua)
细胞与细胞外基质之间的连接方式。
主要特点是: 肌动蛋白纤维通过整合素蛋白同细胞外
基质,如纤粘连蛋白等相连,而不是与另 一个细胞的表面相连。
E面(质膜胞外侧劈裂面):沟,嵴与沟对应互补。 嵴与槽相嵌之处正是相邻质膜外层接触融合之处。

第十章 细胞连接与细胞粘连

第十章 细胞连接与细胞粘连
中的物质回流入腔中。保证组织内环境的稳定。
2. 形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子测向扩散的屏障,从而
维持上皮细胞的极性。
紧 密 连 接 模 式 图
细 胞 连 接 与 细 胞 极 性
二. ◆主要靠黏着蛋白、整联蛋白和细胞骨架体系将相邻 两细胞或细胞与细胞外基质连接在一起。 ◆又称斑形成连接(plaque-bearing junction),分为: ●黏合连接 ●桥粒连接 (一)黏合连接 (adhesion junction) 细胞间的连接作用与细胞骨架系统的肌动蛋白纤维 相连,称为黏合连接。 ●黏合带(adhesion belt):(介导细胞之间相连) ●黏着斑(adhesion belt):(介导细胞与胞外基质 之间相连)
间 隙 连 接
化学突触
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。 • 由突触前细胞、突触后细胞、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。
化学突触的结构模型
几种不同方式的细胞连接
细胞黏附分子的作用方式
一.钙黏素(cadherin)
钙黏素(cadherin)属同亲性CAM,其作用依赖于Ca2+。 至今已鉴定出30种以上钙黏素,分布于不同的组织。 钙黏素的功能:
●介导细胞连接。在成年脊椎动物,E-钙黏素是保持上皮 细胞相互黏合的主要CAM,是黏合带的主要构成成分。 ●参与细胞分化。钙黏素对于胚胎细胞的早期分化及成体 组织的构筑有重要作用。在发育过程中通过调控钙黏素表 达的种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用,从而通过 细胞的微环境,影响细胞的分化,参与器官形成过程。 ●抑制细胞迁移。很多种癌组织中细胞表面的E钙黏素减 少或消失,以致癌细胞易从瘤块脱落,成为侵袭与转移的 前提。因而有人将E钙黏素视为转移抑制分子。

细胞生物化学第11章 细胞连接与细胞粘附

细胞生物化学第11章 细胞连接与细胞粘附
域,可结合Ca2+,赋予钙黏着蛋白分子刚性和强度。 Ca2+结合越多,钙黏着蛋白刚性越强。
Cell Junction and Cell Adhesion
钙黏着蛋白的结构与功能
A. 一个经典钙黏着蛋白
B. 一个钙黏着蛋白重复子的三维结构
C. Ca2+对钙黏着蛋白的影响
Cell Junction and Cell Adhesion
Cell Junction and Cell Adhesion
1. 选择素的分子结构
单次穿膜糖蛋白;
胞外区由三个独立的结构域组成:
① N-末端凝集素样结构域:识别特异糖基,参与细胞之间选择性黏附的重
要活性部位
② 表皮生长因子(EGF)样结构域
③ 补体调节蛋白(CCP)结构域
具有加强分子间粘附以及 参与补体系统调节等作用。
连接分子依赖性结合(linker-dependent binding):即相邻 细胞黏附分子通过连接分子中介才能相互识别与黏附。
Cell Junction and Cell Adhesion
细胞间黏附的三种方式(引自Alberts 等,2002)
Cell Junction and Cell Adhesion
第11章
细胞连接与细胞粘附
Cell junction and Cell adhesion
相邻细胞之间、细胞与细胞外基质之间在质膜 接触区域特化形成的连接结构称为细胞连接。
细胞连接根据其结构和功能特点可分为三大类, 即封闭连接、锚定连接和通讯连接。
细胞连接的类型
一、紧密连接
紧密连接是封闭连接的主要形式,也是人和脊 椎动物体内唯一的一种封闭连接。
桥粒:位于上皮细胞黏合带的下方,是相邻 细胞接触点上一种类似纽扣的结构。桥粒连接处 相邻细胞质膜之间的间隙约30nm。

细胞连接与细胞粘连

细胞连接与细胞粘连

desmosome
电镜下显示细讯连接(communicating junction):是细胞间的一种连 通讯连接 接通道,除了使细胞间相互连接外,还介导细胞通讯, 包括:(1)间隙连接 ( )间隙连接(gap junction);
• 3、Communication junctions 、
• (1) Gap junctions ) • (2) Chemical synapses )
闭锁连接(occluding junction) :紧密连接(tight junction) 闭锁连接
• The Tight Junction Forms Barrier Across Cells • Despite the many structural and biochemical difference among various types of epithelia, all have the function of being selectively permeable to fluids on each side.
第二节 细胞粘附分子 cell adhesion molecule
Three types of Cell Junctions:
• 1、Occluding junction (tight junctions) 、 • 2、Anchoring junctions 、
• (1) Actin filament attachment sites ) • a. Cell-cell adherens junctions (adhesion belts) • b. Cell-matrix adherens junction (focal contacts) • • (2) Intermediate filament attachment sites. ) • a. Cell-cell (desmosomes) • b. Cell-matrix (hemidesmosomes)

细胞生物学 第十章 细胞连接与细胞黏附

细胞生物学 第十章 细胞连接与细胞黏附

第十章细胞连接与细胞黏附细胞连接:人和多细胞动物体内除结缔组织和血液外,各种组织的细胞之间按一定排列方式,在相邻细胞表面形成各种连接结构,以加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协调性,这种细胞表面与其他细胞或细胞外基质结合的特化区称为细胞连接。

(是细胞质膜局部区域特化形成的细胞间联系结构)紧密连接:通常位于上皮顶端两相邻细胞间,是相邻细胞膜共同构成的一个完全封闭液体流通的屏障,是两个细胞间紧密相连的区域,在紧密连接处的细胞质膜几乎融合并紧紧结合在一起,融合部位细胞间隙消失。

封闭索:两相邻细胞的紧密连接区域是一种“焊接线”样的带状网络,焊接线又称脊线,脊线由成串排列的特殊穿膜蛋白质颗粒构成,这种在相邻细胞膜上形成的特征性结构称封闭索。

锚定连接:是一类由细胞骨架纤维参与,存在于细胞间或细胞与细胞外基质之间的连接结构,其主要作用是形成能够抵抗机械张力的牢固黏合,广泛分布于动物各种组织中,参与组织器官形态和功能的维持、细胞的迁移运动以及发育和分化等多种过程。

黏着连接:与肌动蛋白丝相连接的锚定连接,又可分为黏着带和黏着斑两大类。

黏着带:位于上皮细胞紧密连接的下方,是相邻细胞间形成的一个连续的带状结构,在维持细胞形态和组织器官完整性方面具有重要作用,特别是为上皮细胞和心肌细胞提供了抵抗机械张力的牢固黏合。

黏着斑:位于上皮细胞基底部,是细胞通过局部黏附与细胞外基质之间形成的黏着连接,常见于肌细胞与肌腱(主要是胶原)形成的连接中,对细胞铺展和迁移有重要意义,还可参与细胞信号转导。

桥粒连接:与中间纤维相连的锚定连接,又可分为桥粒和半桥粒两类。

桥粒:位于上皮细胞黏着带的下方,是相邻细胞间的一种斑点状的锚定连接结构。

是一种坚韧、牢固的细胞连接结构,对上皮细胞结构的维持非常重要。

桥粒连接处相邻细胞质膜的胞质侧各有一致密的胞质斑(桥粒斑),是由多种胞内锚定蛋白包括桥粒斑珠蛋白和桥粒斑蛋白构成的复合物,是中间纤维附着的部。

细胞生物学课程第10章(细胞连接和细胞黏附)

细胞生物学课程第10章(细胞连接和细胞黏附)
膜蛋白亚 单位环绕成,中心是直径约1.5nm的孔道 连接单位由两个连接子对接构成。
2.通透性
• 可通过分子量1000-1500以下的水溶性小分子。 • 间隙连接的通透性是可以调节的:
3.功能
相邻细胞膜内连接子颗粒的相互融合, 加强了细胞的连接;
(四)整联蛋白与医学
The
end!
(二)钙粘素的功能
1.介导细胞连接, 在成年脊椎动物,E-钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主 要细胞黏附分子,是粘合带的主要构成者。 2.参与细胞分化, 在发育过程中通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚 胎细胞间的相互作用(粘合、分离、迁移、再粘合),从 而通过细胞的微环境,影响细胞的分化,参与器官形成过 程。 3.参与细胞间形成稳定的特化连接结构,抑制细胞迁移。 参与形成细胞间的粘合带和桥粒结构。 很多种癌组织中细胞表面的E钙粘素减少或消失,以致癌 细胞易从瘤块脱落,成为侵袭与转移的前提。因而有人将 E钙粘素视为转移抑制分子。
一、钙粘素家族
钙粘素又称钙粘蛋白(200多种) ,是一类依赖Ca2+的同亲 型细胞黏附分子.
(一)钙粘素分子结构
单次跨膜糖蛋白,由700-750个氨基酸残基组成; 质膜中常以同源二聚体形式存在; 胞外区常折叠成5个重复结构域。可结合Ca2+,赋予钙粘素分子刚性 与强度; Ca2+,结合越多,钙粘素刚性越强;
二、锚定连接
• 锚定连接:是一类由细胞骨架纤维参与,存在于相互接触的细胞之间 或细胞与细胞外基质之间的细胞连接
• 作用:形成能够抵抗机械张力的牢固黏合。
• 分布:广泛分布与各种组织,特别是上皮、心肌和子宫颈等需要承受 机械压力的组织中尤为丰富。
(一)锚定连接的分类
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锚定连接: 锚定连接的结构组成 细胞内锚定蛋白 跨膜粘连蛋白 细胞骨架(MF or IF) 锚定连接的类型/结构/功能
第一节 细胞连接
锚定连接(anchoring junctions)
锚定连接: 锚定连接的结构组成 锚定连接的类型/结构/功能
锚定连接的类型、结构与功能
与MF相连的锚定连接——黏着(合)连接
第一节 细胞连接
封闭连接(occluding junction)——紧密连接
紧密连接(tight junction)是
封闭连接的主要形式,存在于
相邻上皮细胞及血管内皮细胞
管腔端之间;
紧密连接的结构
紧密连接的功能
封闭作用:封闭上皮细胞的间
隙,形成防渗漏屏障,保证内环 境稳定;
封闭蛋白颗粒
隔离作用:防止膜蛋白及膜脂
半桥粒
锚定连接的类型、结构与功能
与IF相连的锚定连接——桥粒连接
桥粒
形态与分布: 组成结构: 功能:
半桥粒
形态与分布:细胞与基底膜之间 的连接装置,相当于桥粒的一半 组成结构:ECM+整联蛋白+胞内 锚定蛋白(形成桥粒斑)+IF; IF不是 穿过而是终止于桥粒斑内。 功能:将上皮细胞铆合在基底膜 上,防止机械力造成的上皮与下方 组织的剥离。
第一节 细胞连接
细胞连接的概念和特点
细胞连接的概念:多细胞有机 体中,相邻细胞之间或细胞与胞 外基质之间通过质膜特化形成各 种连接结构,以加强细胞间的机 械联系和功能协调,这种连接结 构称为细胞连接(cell junction)。
脊椎动物中除结缔组织和血液 外,细胞连接广泛存在。
上皮组织是机体的保护层,也 是各种连接最为集中的部位。
第一节 细胞连接
细胞连接的功能分类

第一节 细胞连接
封闭连接(occluding junction)——紧密连接
紧密连接(tight junction)是 封闭连接的主要形式,存在于 相邻上皮细胞及血管内皮细胞 管腔端之间;
紧密连接的结构 紧密连接的功能
封闭作用:封闭上皮细胞的间 隙,形成防渗漏屏障,保证内环 境稳定; 隔离作用:防止膜蛋白及膜脂 侧向扩散,维持上皮细胞的极性, 使游离端与基底面质膜上的膜蛋 白行使各自不同的膜功能;
细胞连接与细胞粘连的概述
多细胞生物建立组织的基本流程:
细胞之细胞间或细胞与胞外基质之间的相互识别

组 细胞之织间或细胞与胞外基质之间的短暂粘连


细胞及之间或细胞与胞外基质之间的稳定连接 相

作 用
形成组织(tissue)
细胞连接与细胞粘连的概述
细胞连接与细胞粘连的关系
细胞连接和细胞粘连是细胞间结构和功能联系的基本形式; 细胞粘连是细胞连接的起始,细胞连接是细胞粘连的发展
侧向扩散,维持上皮细胞的极性, 封闭索
使游离端与基底面质膜上的膜蛋 白行使各自不同的膜功能;
带状网络
第一节 细胞连接
封闭连接(occluding junction)——紧密连接
紧密连接(tight junction)是 封闭连接的主要形式,存在于 相邻上皮细胞及血管内皮细胞 管腔端之间;
紧密连接的结构 紧密连接的功能
黏钙着黏素带作参为跨与膜组蛋白织参形与黏态着带的的改形成变
锚定连接的类型、结构与功能
与MF相连的锚定连接——黏着(合)连接
黏着带
形态与分布:位于紧密连接下方, 相邻细胞间MF形成连续带状结构; 组成结构:钙黏素+胞内锚定蛋 白(连环蛋白,纽蛋白等)+MF 功能:使细胞组织抵抗机械张力,
在胚胎发育中参与组织形态建成
基本结构单位:连接子,由 6个连接子蛋白构成,相邻连 接子对接形成通道
功能
第一节 细胞连接
黏着带
形态与分布:位于紧密连接下方, 相邻细胞间MF形成连续带状结构; 组成结构:钙黏素+胞内锚定蛋 白(连环蛋白,纽蛋白等)+MF 功能:使细胞组织抵抗机械张力,
在胚胎发育中参与组织形态建成
黏着斑
位于细胞的基底面,与胞外基质
(ECM)形成的连接 组成结构:ECM+整联蛋白+胞 内锚定蛋白复合体(呈斑块状)+MF 参与培养细胞的贴壁和迁移行为
黏着斑
位于细胞的基底面,与胞外基质 (ECM)形成的连接 组成结构:ECM+整联蛋白+胞 内锚定蛋白复合体(呈斑块状)+MF 参与培养细胞的贴壁和迁移行为
黏着斑
锚定连接的类型、结构与功能
与IF相连的锚定连接——桥粒连接
桥粒
形态与分布:位于上皮细胞黏着 带的下方,形似纽扣连接相邻细胞 组成结构:钙黏素+胞内锚定蛋 白(形成桥粒斑)+细胞特异性的IF; 功能:构成贯穿整个组织的中间 纤维网架结构,增强组织的抗拉伸 力及可塑性
紧密连接的结构 紧密连接的功能
封闭作用:封闭上皮细胞的间 隙,形成防渗漏屏障,保证内环 境稳定; 隔离作用:防止膜蛋白及膜脂 侧向扩散,维持上皮细胞的极性, 使游离端与基底面质膜上的膜蛋 白行使各自不同的膜功能;
第一节 细胞连接
锚定连接(anchoring junctions)
第一节 细胞连接
第一节 细胞连接
通讯连接(communicating junctions)
通讯连接:连接相邻细胞的特殊通道,实现细胞间的电 信号及化学信号的通讯联系,完成细胞间的协调合作。
第一节 细胞连接
通讯连接(communicating junctions)——间隙连接
形态与分布:几乎所有的动 物组织中都存在间隙连接,位 于桥粒下方,靠近基底膜处
锚定连接(anchoring junctions)
锚定连接:跨膜蛋白通过胞 内的锚蛋白与细胞骨架相互连 接,形成具有抵抗机械张力的 连接装置,分布广泛,在上皮、 心肌和子宫颈等组织中含量尤 为丰富;
锚定连接的结构组成 锚定连接的类型/结构/功能
第一节 细胞连接
锚定连接(anchoring junctions)
封闭作用:封闭上皮细胞的间 隙,形成防渗漏屏障,保证内环 境稳定; 隔离作用:防止膜蛋白及膜脂 侧向扩散,维持上皮细胞的极性, 使游离端与基底面质膜上的膜蛋 白行使各自不同的膜功能;
第一节 细胞连接
封闭连接(occluding junction)——紧密连接
紧密连接(tight junction)是 封闭连接的主要形式,存在于 相邻上皮细胞及血管内皮细胞 管腔端之间;
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