細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞連接

1、會(huì)計(jì)學(xué)1細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞連接細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞連接2緊密連接粘合帶橋粒間隙連接/通訊連接半橋粒粘著斑鈣粘素整聯(lián)蛋白選擇素基膜中間纖維肌動(dòng)蛋白纖維細(xì)胞連接細(xì)胞粘連細(xì)胞連接與細(xì)胞粘連細(xì)胞連接與細(xì)胞粘連3緊密連接錨定連接通訊連接 緊密連接緊密連接（tight junctions/ occluding junctions) 錨定連接錨定連接 (anchoring junctions) 通訊連接通訊連接 (communication junctions)4 緊密連接緊密連接（tight junctions/ occluding junctions） 緊密連接形態(tài)結(jié)構(gòu)緊密連接形態(tài)結(jié)構(gòu)透射電鏡：在緊密連接處，相鄰

2、兩質(zhì)膜以斷續(xù)的點(diǎn)連在一起掃描電鏡顯示，兩個(gè)相鄰細(xì)胞膜上的嵴線由跨膜蛋白排列形成的條索，將細(xì)胞間隙封閉5緊密連接模式圖緊密連接冷凍蝕刻圖緊密連接透射電鏡圖6冷凍蝕刻顯示：分支糖蛋白顆粒形成長鏈，封閉相鄰兩個(gè)細(xì)胞膜，形成緊密連接緊密連接蛋白顆粒在脂雙層的胞質(zhì)面（P面）連成的嵴網(wǎng)，在脂雙層的質(zhì)膜面（E面）有與嵴網(wǎng)對(duì)應(yīng)互補(bǔ)的溝，形成有如拉鏈一一對(duì)應(yīng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，稱封閉索（ sealing strand）E面P面封閉索將兩個(gè)相鄰的質(zhì)膜封閉索將兩個(gè)相鄰的質(zhì)膜聯(lián)系在一起聯(lián)系在一起相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜封閉索環(huán)繞每個(gè)上皮細(xì)胞的頂部，將相鄰細(xì)胞緊密連接在一起各種組織的緊密連接對(duì)一些小分子的密封程度有所不同，這與封閉索的層

3、數(shù)有關(guān)：腎小管 1-2層， 胰腺腺泡細(xì)胞 3-4層，小腸上皮細(xì)胞 4-6層7Claudin Occludin 質(zhì)膜8Blood 腸腔緊密連接 相鄰細(xì)胞質(zhì)膜 細(xì)胞間隙 細(xì)胞外液 葡萄糖載體蛋白 Na+-驅(qū)動(dòng)的共運(yùn)輸 把相鄰上皮細(xì)胞縫合在一起封閉上皮細(xì)胞的間隙，形成與外界隔離的封閉帶如 血腦屏障、血睪屏障防止上皮細(xì)胞膜蛋白與膜脂分子側(cè)向擴(kuò)散，維持上皮細(xì)胞的極性通過阻礙細(xì)胞頂部和側(cè)底部（側(cè)面和底部）的膜蛋白相互移動(dòng)，保證物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方向性。同時(shí)，通過防止小分子物質(zhì)從細(xì)胞側(cè)底部細(xì)胞之間的空隙返流。如在小腸上皮內(nèi)910 有細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架參與，存在于細(xì)胞之間 或者細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間 的細(xì)胞連接 分布廣泛

4、，尤其在機(jī)械受力部位:肌肉細(xì)胞、皮膚細(xì)胞等細(xì)胞骨架錨定連接細(xì)胞外基質(zhì)11跨膜粘連蛋白跨膜粘連蛋白 (transmembrane adhension proteins) 其胞質(zhì)區(qū)域連接一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白，其細(xì)胞外區(qū)域與細(xì)胞外基質(zhì)或另一個(gè)細(xì)胞的跨膜粘連蛋白的細(xì)胞外區(qū)域相互作用細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白（ intracellular anchor proteins ） 在細(xì)胞膜的胞質(zhì)面形成一個(gè)突出的斑，并將連接復(fù)合體與肌動(dòng)蛋白纖維/中等纖維相連 細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白 跨膜粘連蛋白1213將細(xì)胞外環(huán)境與肌動(dòng)蛋白纖維相連提供一個(gè)潛在的信號(hào)通路鈣粘素細(xì)胞外肌動(dòng)蛋白纖維連接-catenin到肌動(dòng)蛋白絲的蛋

5、白，如-catenin （連環(huán)蛋白）粘合帶粘合帶-輔肌動(dòng)蛋白（連環(huán)蛋白）14細(xì)胞連接（Cell Junction） 錨定連接 粘合連接基底面相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜緊密連接腸腔微絨毛微絨毛內(nèi)的肌動(dòng)蛋白纖維粘合帶鈣粘素15其跨膜粘連蛋白是整聯(lián)蛋白（integrins），或叫 整合素其細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白有： 踝蛋白（talin）、 -輔肌動(dòng)蛋白(actinin)、細(xì)絲蛋白(filamin)、紐蛋白(vinculin)等連接方式：細(xì)胞外基質(zhì)（纖粘連蛋白、膠原）-整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白-錨定蛋白-肌動(dòng)蛋白纖維。見于細(xì)胞粘合或細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)或有絲分裂中，為動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，可快速解聚；如：體外培養(yǎng)細(xì)胞、肌肉和肌腱， 16樁蛋

6、白Paxillin 肌動(dòng)蛋白纖維Actin filament -輔肌動(dòng)蛋白-Actinin Focal adhesion kinase DNA 膠原纖連蛋白紐蛋白Vinculin 踝蛋白Talin 細(xì)胞核 整聯(lián)蛋白亞基整聯(lián)蛋白亞基 黏著斑黏著斑跨膜粘連蛋白細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白1718 其紐扣狀的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)，作為中等纖維的錨定位點(diǎn)，從而將細(xì)胞錨定在一起，形成一個(gè)可以承受很強(qiáng)張力的結(jié)構(gòu)。分布在 皮膚、心肌、消化道、膀胱、子宮和陰道橋粒/點(diǎn)橋粒 (spot desmosomes) 相鄰細(xì)胞接觸點(diǎn)上紐扣裝的結(jié)構(gòu)，相鄰細(xì)胞質(zhì)膜間隙約30nm19鈣粘素家族 蛋白細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白組成的橋粒斑細(xì)胞間隙中間纖維橋粒電鏡

7、圖橋粒電鏡圖橋粒模式圖橋粒模式圖2021橋粒芯糖蛋白Desmoglein 橋粒芯膠蛋白 Desmocollin橋粒珠蛋白Plakoglobin 橋粒斑蛋白橋粒斑蛋白Desmoplakin 中間纖維中間纖維細(xì)胞外細(xì)胞外胞質(zhì)胞質(zhì) 跨膜粘連蛋白 鈣粘素細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白橋粒斑亦稱胞質(zhì)斑，細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白，直徑約0.5m，由橋粒珠蛋白(plakoglobin)和橋粒斑蛋白 (desmoplakin)組成跨膜粘連蛋白屬鈣粘素家族，如 * 橋粒芯糖蛋白(desmoglein) * 橋粒芯膠蛋白(desmocollin)天皰瘡(pemphigus)患者自身產(chǎn)生 抗 橋?？缒ふ尺B蛋白，導(dǎo)致橋粒破壞，組織液通過細(xì)胞間

8、隙滲入皮膚，引起嚴(yán)重的皮膚水泡橋粒分子結(jié)構(gòu)圖橋粒分子結(jié)構(gòu)圖22 廣泛存在于皮膚,消化道,子宮,子宮頸,心肌等處，連接細(xì)胞并有強(qiáng)的抗張抗壓作用相關(guān)疾?。禾彀挴?3半橋粒電鏡半橋粒電鏡 致密的橋粒斑半橋粒 (hemi-desmosomes） 上皮與基膜（或稱 基底膜）之間的連接裝置，結(jié)構(gòu)僅為橋粒的一半2425中間纖維中間纖維 （Intermediate filament）含有網(wǎng)蛋白（plectins）的橋粒斑基底膜層粘連蛋白膠原（Collagen fiber ）VII型膠原絲 （Type VII collagen fibrils ） 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞外 質(zhì)膜整聯(lián)蛋白半橋粒結(jié)構(gòu)半橋粒結(jié)構(gòu)錨定連接的比較連

9、接種類膜蛋白（黏合分子）膜蛋白的配體細(xì)胞骨架錨定纖維連接對(duì)象黏合帶黏著斑橋粒半橋粒鈣黏素鈣黏素鈣黏素鈣黏素微絲微絲中間纖維中間纖維細(xì)胞-細(xì)胞細(xì)胞-細(xì)胞細(xì)胞-細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞-細(xì)胞外基質(zhì)a5b1整合素a6b4整合素纖黏連蛋白等層黏連蛋白等27，從而完成群體細(xì)胞間的合作和協(xié)調(diào)。如 間隙連接和 化學(xué)突觸。分離的間隙連接分離的間隙連接負(fù)染電鏡負(fù)染電鏡間隙連接冷凍復(fù)型間隙連接冷凍復(fù)型 P P面面間隙連接透射電鏡間隙連接透射電鏡一個(gè)間隙連接的連接子可成千上萬28已發(fā)現(xiàn)20多種連接子蛋白，可組成異源連接子，其通透性、可調(diào)性、導(dǎo)電率可不同。Connexins Connexons Homomeric Hetero

10、meric Homotypic Heterotypic Intercellular channels 293031 橋粒半橋粒緊密連接縫隙連接黏著帶黏著斑34細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連鈣粘素鈣粘素 選擇素選擇素 整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白超家族超家族35細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 三種方式介導(dǎo)細(xì)胞識(shí)別與黏著三種方式介導(dǎo)細(xì)胞識(shí)別與黏著同親型結(jié)合（homophilic binding）同種分子識(shí)別與黏著異親型結(jié)合（hetrophilic binding） 異種分子識(shí)別與黏著連接分子依賴性結(jié)合（linker-dependent binding） 依賴連接分子介導(dǎo)36細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 分子結(jié)構(gòu)

11、分子結(jié)構(gòu) 多為單次跨膜蛋白，700-750aa(氨基酸殘基) ，常以同源二聚體的形式存在胞外區(qū) 約110aa，常折疊成5個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)域，Ca2+在重復(fù)結(jié)構(gòu)之間將胞外區(qū)鎖定成棒狀結(jié)構(gòu)。Ca2+越多，鈣粘素剛性結(jié)構(gòu)越強(qiáng)去除Ca2+ ，胞外區(qū)便松軟，易被蛋白酶水解胞內(nèi)部分高度保守，通過附著蛋白與細(xì)胞骨架相連37細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 鈣粘素介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞之間的同親型細(xì)胞粘附，鈣粘素在特定組織選擇性表達(dá)胚胎、成人的組織中同類細(xì)胞的識(shí)別黏著， 如：E-鈣粘素 介導(dǎo)上皮細(xì)胞粘合在個(gè)體發(fā)育中影響細(xì)胞分化，參與組織器官的形成參與細(xì)胞之間穩(wěn)定的特化連接結(jié)構(gòu)錨定連接在錨定連接過程中起調(diào)節(jié)信號(hào)的作用。如：VE-鈣粘素

12、38細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 選擇素 L-選擇素（ L-selectin ） 最早在淋巴細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)，在各種白細(xì)胞都表達(dá) P-選擇素 （P-selectin ） 存在于血小板和內(nèi)皮細(xì)胞 E-選擇素（E-selectin ）存在于上皮細(xì)胞中39細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 選擇素L-selectin E-selectin P-selectin Extracellular L-like domain凝集素結(jié)構(gòu)域，識(shí)別特異糖基EGF-like domain表皮生長因子樣結(jié)構(gòu)域Structural domain與補(bǔ)體蛋白同源的結(jié)構(gòu)性結(jié)構(gòu)域糖蛋白 寡糖殘基GlcNAc GalSiAFucSO4132314糖基配體

13、的詳細(xì)結(jié)構(gòu)糖基配體的詳細(xì)結(jié)構(gòu) 糖基 40細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 選擇素弱黏附及滾動(dòng)（選擇素依賴） 強(qiáng)黏附及遷移 （整聯(lián)蛋白依賴）組織內(nèi)皮細(xì)胞基膜血管選擇素及整選擇素及整聯(lián)蛋白介導(dǎo)聯(lián)蛋白介導(dǎo)白細(xì)胞遷移白細(xì)胞遷移 41細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 免疫球蛋白超家族 每一個(gè)Ig結(jié)構(gòu)域都是由90-110aa形成的一個(gè)緊密折疊結(jié)構(gòu)，其間有二硫鍵相連 IgSF大多介導(dǎo)淋巴細(xì)胞和免疫應(yīng)答細(xì)胞之間的特異的相互作用； 一些IgSF 介導(dǎo)非免疫細(xì)胞的黏著 IgSF成員復(fù)雜，包括多個(gè)粘附分子家族，如介導(dǎo)同親型 神經(jīng)細(xì)胞粘附分子N-CAM介導(dǎo)異親型 細(xì)胞間粘附分子I-CAM、血管細(xì)胞粘附分子V-CAM42細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞

14、粘連 免疫球蛋白超家族Ig-樣 結(jié)構(gòu)域III型纖粘連蛋白結(jié)構(gòu)域N-CAM分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)N-CAM同親同親型黏著型黏著4344細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 整聯(lián)蛋白家族-亞基二價(jià)陽離子-亞基與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域 整聯(lián)蛋白是由整聯(lián)蛋白是由和和兩個(gè)亞基形成的兩個(gè)亞基形成的異二聚體異二聚體跨膜蛋白跨膜蛋白 和亞基有多種，非共價(jià)鍵相連其胞外區(qū)可與纖粘連蛋白、層粘連蛋白、膠原等含有Arg-Gly-Asp (RGD)三肽序列的細(xì)胞外基質(zhì)成分結(jié)合45細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 整聯(lián)蛋白家族介導(dǎo)細(xì)胞間相互作用如細(xì)胞表面IgSF-整聯(lián)蛋白介導(dǎo)細(xì)胞間的反應(yīng)2亞基組成的整聯(lián)蛋白使白細(xì)胞在感染部位的血管內(nèi)皮細(xì)胞上

15、黏附3亞基組成的整聯(lián)蛋白介導(dǎo)血小板的黏附介導(dǎo)細(xì)胞-細(xì)胞外基質(zhì)間的相互作用，將細(xì)胞外基質(zhì)同細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞骨架連成一個(gè)整體 1亞基組成的整聯(lián)蛋白其胞外區(qū)可與纖粘連蛋白、層粘連蛋白、膠原等含有Arg-Gly-Asp (RGD)三肽序列的細(xì)胞外基質(zhì)成分結(jié)合（低親和力，有利于細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)或遷移）半橋粒（肌動(dòng)蛋白絲）、黏著斑（中間纖維）46細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 整聯(lián)蛋白家族與配體集結(jié)成簇，可啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，可產(chǎn)生各種各樣的信號(hào)：與配體的結(jié)合受到精確調(diào)控，整聯(lián)蛋白的構(gòu)象可能發(fā)生改變。Integrins的 信號(hào)傳導(dǎo) 僅做參考 47細(xì)細(xì)胞胞連連接接作用形式作用形式作用類型作用類型主要的跨膜蛋白主要的跨膜蛋白 連接的

16、細(xì)胞骨架連接的細(xì)胞骨架 細(xì)胞細(xì)胞- 細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)粘著斑粘著斑整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白肌動(dòng)蛋白纖維肌動(dòng)蛋白纖維半橋粒半橋粒整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白 中等纖維中等纖維細(xì)胞細(xì)胞-細(xì)胞細(xì)胞粘合連接粘合連接鈣粘素鈣粘素-鈣粘素鈣粘素肌動(dòng)蛋白纖維肌動(dòng)蛋白纖維緊密連接緊密連接封閉蛋白（封閉蛋白（ claudin）、）、密密封蛋白（封蛋白（occudin）間隙連接間隙連接 連接子蛋白（連接子蛋白（Connexin）橋橋 粒粒鈣粘素鈣粘素-鈣粘素鈣粘素中等纖維中等纖維細(xì)細(xì)胞胞粘粘連連作用形式作用形式粘連分子粘連分子識(shí)別與黏著方式識(shí)別與黏著方式細(xì)胞細(xì)胞- 細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞-細(xì)胞細(xì)胞整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白異親型異

17、親型細(xì)胞細(xì)胞-細(xì)胞細(xì)胞鈣粘素鈣粘素同親型同親型IgSF-IgSF（不依賴Ca 2+）同親型、異親型同親型、異親型IgSF-整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白異親型異親型選擇素選擇素-凝集素（凝集素（lectin）異親型異親型細(xì)胞連接與細(xì)胞粘連 各種分子48緊密連接錨定連接通訊連接 緊密連接緊密連接（tight junctions/ occluding junctions) 錨定連接錨定連接 (anchoring junctions) 通訊連接通訊連接 (communication junctions)49跨膜粘連蛋白跨膜粘連蛋白 (transmembrane adhension proteins) 其胞質(zhì)區(qū)域連

18、接一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白，其細(xì)胞外區(qū)域與細(xì)胞外基質(zhì)或另一個(gè)細(xì)胞的跨膜粘連蛋白的細(xì)胞外區(qū)域相互作用細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白（ intracellular anchor proteins ） 在細(xì)胞膜的胞質(zhì)面形成一個(gè)突出的斑，并將連接復(fù)合體與肌動(dòng)蛋白纖維/中等纖維相連 細(xì)胞內(nèi)錨定蛋白 跨膜粘連蛋白50中間纖維中間纖維 （Intermediate filament）含有網(wǎng)蛋白（plectins）的橋粒斑基底膜層粘連蛋白膠原（Collagen fiber ）VII型膠原絲 （Type VII collagen fibrils ） 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞外 質(zhì)膜整聯(lián)蛋白半橋粒結(jié)構(gòu)半橋粒結(jié)構(gòu)51細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連鈣粘素鈣粘素 選擇素選擇素 整聯(lián)蛋白整聯(lián)蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白超家族超家族52細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 三種方式介導(dǎo)細(xì)胞識(shí)別與黏著三種方式介導(dǎo)細(xì)胞識(shí)別與黏著同親型結(jié)合（homophilic binding）同種分子識(shí)別與黏著異親型結(jié)合（hetrophilic binding） 異種分子識(shí)別與黏著連接分子依賴性結(jié)合（linker-dependent binding） 依賴連接分子介導(dǎo)53細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞粘連 選擇素L-selectin E-selectin P-selectin Extracellular L-like domain凝集素結(jié)構(gòu)域，識(shí)別特異糖基EGF-like d