細胞粘附分子演示文稿

細胞粘附分子演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有49頁\編輯于星期二（優(yōu)選）細胞粘附分子現(xiàn)在是2頁\一共有49頁\編輯于星期二細胞表面粘附分子一般是ECM中與粘附相關(guān)的蛋白質(zhì)或多糖分子的受體。這些受體介導(dǎo)了細胞的粘附和移動幾乎所有的ECM和細胞表面粘附分子都是糖蛋白，其糖鏈直接或間接地與細胞粘附有關(guān)現(xiàn)在是3頁\一共有49頁\編輯于星期二細胞間與細胞和ECM的粘附現(xiàn)在是4頁\一共有49頁\編輯于星期二已知的ECM有：膠原、纖連蛋白、層連蛋白、玻連蛋（vitronectin,Vn）、骨橋蛋白（osteopontin,Op）等細胞表面粘附分子有：整聯(lián)蛋白、鈣粘蛋白、細胞間粘附分子（ICAM）、血管細胞粘附分子（VCAM）、選凝素、CD44等現(xiàn)在是5頁\一共有49頁\編輯于星期二幾種細胞粘附分子現(xiàn)在是6頁\一共有49頁\編輯于星期二第一節(jié)細胞外基質(zhì)粘附分子第二節(jié)細胞表面粘附分子現(xiàn)在是7頁\一共有49頁\編輯于星期二第一節(jié)細胞外基質(zhì)粘附分子

ECM主要由纖維狀的膠原、透明質(zhì)酸、蛋白聚糖和糖蛋白構(gòu)成。這些組分按不同比例形成生物體內(nèi)多種類型的ECM，每一類型執(zhí)行其特定功能有些組織細胞的間隙極有限，如皮膚表皮細胞粘著于一層很薄的稱為基膜基板（basallamina）的ECM上，基膜含有的膠原可形成二維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。而腎小球基膜宛如一張多孔的濾膜，使血液中的水分子及小分子化合物進入腎小管ECM是細胞完成若干生理功能所必須依賴的物質(zhì)，與細胞的形態(tài)、運動及分化密切相關(guān)現(xiàn)在是8頁\一共有49頁\編輯于星期二139020Majorcomponents:CollagenIVandlamininBasementmembraneinkidneyglomerolus

humanskinBasementmembraneEpidermisNucleusDermisCapillaryKidneytubule500nm現(xiàn)在是9頁\一共有49頁\編輯于星期二一、纖連蛋白二、層連蛋白現(xiàn)在是10頁\一共有49頁\編輯于星期二一、纖連蛋白（fibronectin,Ln）

一種多功能糖蛋白，廣泛存在于細胞外基質(zhì)、基底膜及各種體液中體內(nèi)諸多細胞可合成分泌Fn，成纖維細胞的分泌量尤多，而血漿Fn主要來自肝細胞Fn分子由多個結(jié)構(gòu)域組成，可分別與膠原、纖維蛋白、肝素、DNA乃至細胞發(fā)生專一性結(jié)合。這些特異性的結(jié)合性質(zhì)與Fn的影響細胞形態(tài)，維持組織器官整體性，以及粘附、移動、增殖、分化、吞噬等功能密切相關(guān)現(xiàn)在是11頁\一共有49頁\編輯于星期二①Fn作為連接分子完成細胞與細胞、細胞與胞外結(jié)構(gòu)分子如膠原和蛋白聚糖的粘連②Fn直接充當(dāng)粘連分子，使細胞與固相基質(zhì)連接③Fn自身作為胞外基質(zhì)的一個成分Fn主要通過3種間接途徑以完成其功能現(xiàn)在是12頁\一共有49頁\編輯于星期二1.Fn的一般特征根據(jù)分布的不同將Fn分成兩種形式①血漿Fn：存在于血漿，可溶②細胞Fn：由細胞分泌并定位于細胞表面或進入胞外基質(zhì)，僅在pH小于3或大于10.5時才溶解隨著研究發(fā)展，在羊水、腦積液、精液等體液及細胞外的基質(zhì)中發(fā)現(xiàn)有Fn。唯獨紅細胞和胚胎神經(jīng)脊細胞不含F(xiàn)nFn單體分子量為250,000左右，一般以二聚體形式存在。也有Fn形成多聚體，如成纖維細胞Fn。全分子含糖量為5~12%現(xiàn)在是13頁\一共有49頁\編輯于星期二2.Fn的結(jié)構(gòu)和基因Fn的一級結(jié)構(gòu)由3種不同類型的內(nèi)在序列同源結(jié)構(gòu)（internalsequencehomology）重復(fù)出現(xiàn)而構(gòu)成Ⅰ型：形成兩個相連的指圈，由鏈內(nèi)的兩個二硫鍵形成，含41~52個氨基酸。在一個Fn分子中重復(fù)出現(xiàn)12次，同源性為18~60%Ⅱ型：有兩個鏈內(nèi)二硫鍵，含60個氨基酸，每分子Fn中僅有兩個，前后毗鄰，同源性約50%Ⅲ型：分子量較Ⅰ、Ⅲ型大，由90個氨基酸組成，不含組氨酸殘基，同源性僅為30%①結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是14頁\一共有49頁\編輯于星期二Fn的3種同源結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是15頁\一共有49頁\編輯于星期二Fn分子結(jié)構(gòu)域肝素纖維蛋白肌動蛋白膠原蛋白纖維蛋白細胞肝素纖維蛋白RGD:Arg-Gly-Asp，與整連蛋白結(jié)合現(xiàn)在是16頁\一共有49頁\編輯于星期二②基因Fn是單一基因產(chǎn)物，但由于mRNA的剪接不同，可產(chǎn)生多種mRNA通常血漿Fn分子中兩條鏈的長短相差95個氨基酸，原因即在于同一個外顯子中的5’側(cè)有兩個剪接位點在細胞結(jié)合結(jié)構(gòu)域和肝素結(jié)合結(jié)構(gòu)域之間有含270個核苷酸的完整外顯子，稱作額外結(jié)構(gòu)域（extradomain），編碼完整的Ⅲ型同源結(jié)構(gòu)，為細胞Fn所特有Fn基因高度保守，其中C端27個氨基酸是絕對保守現(xiàn)在是17頁\一共有49頁\編輯于星期二Fn基因的細胞特異性剪接成纖維細胞表達Fn的兩個額外結(jié)構(gòu)域（EⅢB、EⅢA），所形成的Fn含有與受體結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，使這些Fn粘附于細胞表面。肝細胞不表達Fn的額外結(jié)構(gòu)域，所以合成的Fn不能粘附在細胞表面而在血液中循環(huán)現(xiàn)在是18頁\一共有49頁\編輯于星期二3.Fn的聚糖結(jié)構(gòu)Fn是大分子糖蛋白，每分子可有8~10條N-聚糖，但也可不帶聚糖Fn分子還含有一條O-GalNAc聚糖不同形式Fn有不同的功能，部分可歸結(jié)于其糖鏈結(jié)構(gòu)的差異Fn的糖基化與其溶解度和抵抗蛋白酶的作用有關(guān)現(xiàn)在是19頁\一共有49頁\編輯于星期二4.Fn的功能Fn結(jié)構(gòu)的組成特異性，決定了其功能的多樣性。所有Fn的功能都是由其介導(dǎo)的細胞與細胞、細胞與基質(zhì)的相互作用完成的。從Fn分子結(jié)構(gòu)域來看，F(xiàn)n對于肝素、膠原、纖維蛋白、蛋白聚糖、肌動蛋白、DNA乃至細胞等都具有很高的親和力，F(xiàn)n與之結(jié)合則可引發(fā)一系列體液內(nèi)或細胞內(nèi)的變化Fn對細胞的作用是通過細胞膜表面的受體—整連蛋白來完成的。Fn與其受體結(jié)合，而受體將細胞外Fn與細胞內(nèi)側(cè)面的細胞骨架蛋白連成一體，形成信息由胞外傳入胞內(nèi)的完整體系，從而影響著細胞的生命過程現(xiàn)在是20頁\一共有49頁\編輯于星期二①Fn與細胞粘附和移動與Fn結(jié)合的細胞含有豐富的肌動蛋白，通過粘著斑蛋白（vinculin）和踝蛋白（talin）與Fn受體的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域連接，從而形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，維持細胞的形態(tài)Fn和其他ECM成分交織成一個疏松的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使細胞得以沿著網(wǎng)狀纖維而移動。如當(dāng)胚胎發(fā)育形成神經(jīng)管時，產(chǎn)生了神經(jīng)脊細胞，這些細胞能從神經(jīng)管的背側(cè)邊緣移動，直至覆蓋全部胚胎，而沿腹側(cè)移動的細胞最終停止移動并形成聚團，從而分化成各種神經(jīng)節(jié)及腎上腺髓質(zhì)。移動細胞與Fn的粘附是其移動的必需條件現(xiàn)在是21頁\一共有49頁\編輯于星期二②Fn與細胞分化骨髓是體內(nèi)造血細胞增殖、分化的場所，含有大量Fn，尤其是在造血集落區(qū)，提示Fn可能幫助造血細胞粘附至基質(zhì)上，影響細胞的成熟過程紅系母細胞及分化不完全的網(wǎng)織紅細胞能特異地粘附于鋪有Fn的平皿上，隨著紅細胞的分化成熟逐漸失去了對Fn的親和力，釋放入血的成熟紅細胞不能與Fn結(jié)合。可見紅細胞成熟過程中Fn受體的丟失或修飾以及骨髓基質(zhì)中的Fn的變化是控制紅細胞成熟釋放的重要環(huán)節(jié)現(xiàn)在是22頁\一共有49頁\編輯于星期二③

Fn與血凝及損傷修復(fù)血凝反應(yīng)產(chǎn)生的纖維蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與血液中Fn的纖維蛋白結(jié)構(gòu)域結(jié)合，形成更為堅韌的血凝塊。組織發(fā)生損傷，成纖維細胞和包括巨噬細胞在內(nèi)的免疫系統(tǒng)細胞隨即移動至損傷部位。此過程需要Fn分子參與，使細胞粘附于Fn才能進一步移動，填塞修復(fù)創(chuàng)面現(xiàn)在是23頁\一共有49頁\編輯于星期二④

Fn聚糖的作用Fn的聚糖結(jié)構(gòu)可保護Fn免遭蛋白酶水解Fn的聚糖結(jié)構(gòu)可能與某些細胞在胚胎期的移動及到達靶部位有一定的關(guān)系現(xiàn)在是24頁\一共有49頁\編輯于星期二二、層連蛋白（laminin,Ln）

在體內(nèi)，所有基膜均含有Ⅳ型膠原、硫酸肝素蛋白聚糖、巢蛋白（entactin）和層連蛋白。

Ln也稱為Ⅳ型膠原基質(zhì)蛋白聚糖Ⅳ型膠原層連蛋白巢蛋白基底膜模型現(xiàn)在是25頁\一共有49頁\編輯于星期二1.Ln的結(jié)構(gòu)

Ln是多結(jié)構(gòu)域糖蛋白，Mr900,000由3條多肽鏈（A、B1和B2）通過二硫鍵連接而成，電鏡下呈十字型A鏈C端為一龐大的球形結(jié)構(gòu)，為硫酸肝素結(jié)合位點；B1鏈N端的兩個小球構(gòu)成Ⅳ型膠原結(jié)合的區(qū)域；B2鏈N端一個小球結(jié)合膠原或硫酸酯；三股鏈共同形成的中間區(qū)域可與許多細胞表面的整連蛋白結(jié)合，也可與自身結(jié)合①分子結(jié)構(gòu)及功能域現(xiàn)在是26頁\一共有49頁\編輯于星期二硫酸肝素結(jié)合位點軸突結(jié)合位點整連蛋白或巢蛋白結(jié)合位點膠原或硫酸酯結(jié)合位點Ⅳ型膠原結(jié)合位點硫酸酯結(jié)合位點螺旋卷曲型α螺旋Ln的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是27頁\一共有49頁\編輯于星期二②Ln的蛋白糖鏈Ln含糖達12~15%，絕大部分的聚糖是復(fù)雜型N-聚糖，結(jié)構(gòu)形式多樣基本特征：末端存在半乳糖，也有唾液酸和多聚乙酰氨基乳糖結(jié)構(gòu)具有組織和種族特異性現(xiàn)在是28頁\一共有49頁\編輯于星期二2.Ln的功能Ln介導(dǎo)上皮細胞及內(nèi)皮細胞粘著于基膜，從而影響細胞的生長、分化和運動Ln可能與某些疾病，如糖尿病、腎病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、感染等有關(guān)，也和抗感染有關(guān)，尤其對于腫瘤細胞的浸潤、轉(zhuǎn)移可能有重要作用Ln的聚糖參與細胞的粘附和鋪展，與凝集素樣受體結(jié)合，雞神經(jīng)干細胞的移動等細胞事件現(xiàn)在是29頁\一共有49頁\編輯于星期二原生殖細胞（綠色）沿著腸系膜背側(cè)移動然后發(fā)育成性腺。紅色是Ln現(xiàn)在是30頁\一共有49頁\編輯于星期二第二節(jié)細胞表面粘附分子

與細胞粘附有關(guān)的細胞膜受體種類頗多，其中包括整連蛋白家族、層連蛋白受體、鈣粘蛋白、選凝素家族、免疫球蛋白家族、CD44和血管地址素等

現(xiàn)在是31頁\一共有49頁\編輯于星期二一、整連蛋白二、層連蛋白受體三、鈣粘蛋白四、免疫球蛋白家族五、CD44六、血管地址素七、選凝素現(xiàn)在是32頁\一共有49頁\編輯于星期二一、整連蛋白整連蛋白為α和β亞基形成的異源二聚體。已發(fā)現(xiàn)的α亞基至少有14種亞型，Mr在120,000~180,000之間；β亞基至少有8種亞型，Mr在90,000~100,000之間。不過真正存在的二聚體相當(dāng)有限（20種左右），因為有些α亞基僅與特定的β亞基組合α和β亞基都是Ⅰ型跨膜糖蛋白。絕大多數(shù)情況下，C端胞內(nèi)肽段很短，小于50個氨基酸（β4亞基除外，>1000個）1.結(jié)構(gòu)和組織細胞分布現(xiàn)在是33頁\一共有49頁\編輯于星期二α和β亞基的N側(cè)胞外肽段相互以非共價鍵結(jié)合形成二聚體。α和β亞基均含有豐富的二硫鍵，產(chǎn)生較為緊密的折疊結(jié)構(gòu)，有利于抵抗細胞蛋白酶的水解β亞基近N端均含有一段由7個重復(fù)折疊同源序列組成的肽段，其中最外的3或4個同源序列含有AspXAspXAspGlyXXAsp，為結(jié)合二價陽離子所必需。陽離子結(jié)合可影響配體的親和力及專一性現(xiàn)在是34頁\一共有49頁\編輯于星期二整連蛋白的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是35頁\一共有49頁\編輯于星期二體內(nèi)大部分組織能表達α1β1、α2β1、α3β1和α6β1整連蛋白，與膠原和Ln結(jié)合與Fn結(jié)合的是α5β1整連蛋白，在大部分組織中（大血管內(nèi)皮細胞除外）表達很少αⅤ亞基在表皮細胞高度表達，主要與β5和β6組合成二聚體白細胞主要含β2亞基，也有α4β1、α4β7、α5β1和α6β1血小板的整連蛋白僅為αⅡbβ3現(xiàn)在是36頁\一共有49頁\編輯于星期二2.整連蛋白與細胞骨架蛋白粘著斑（focaladhesion）和半橋粒體（hemidesmosome）的生成都涉及整聯(lián)蛋白和細胞骨架蛋白的相互作用粘著斑由整聯(lián)蛋白與胞內(nèi)的骨架蛋白(踝蛋白、粘著斑蛋白、α輔肌動蛋白和張力蛋白等)共同形成

粘附啟動時，骨架蛋白在粘著斑的質(zhì)膜內(nèi)側(cè)有機聚集，如粘著斑蛋白二聚化，再與樁蛋白（paxillin）、張力蛋白和α輔肌動蛋白相連現(xiàn)在是37頁\一共有49頁\編輯于星期二整聯(lián)蛋白與細胞骨架蛋白的結(jié)合現(xiàn)在是38頁\一共有49頁\編輯于星期二3.整聯(lián)蛋白介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

整聯(lián)蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)信號由粘著斑復(fù)合物形成而開始，介導(dǎo)整聯(lián)蛋白信號的許多蛋白質(zhì)也參與一些生長因子受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

整聯(lián)蛋白可引起蛋白酪氨酸磷酸化，該酶稱為酪氨酸蛋白激酶（TPK），也稱粘著斑激酶(focaladhesionkinase,FAK）現(xiàn)在是39頁\一共有49頁\編輯于星期二Grb2、Crk、Csk:SH2-SH3信號分子，其中Csk是一種蛋白激酶mSOS、C3G、Ras:小分子GTP酶，其中Grb2與mSOS形成復(fù)合物SH:Src同源序列，可特異地與硫酸酪氨酸結(jié)構(gòu)模體結(jié)合粘著班激酶的結(jié)構(gòu)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)在是40頁\一共有49頁\編輯于星期二二、層連蛋白受體層連蛋白受體（Ln-R）較廣泛地分布于各種細胞表面

已知的Ln-R有17種，據(jù)其結(jié)構(gòu)和與Ln作用方式可分為整連蛋白和非整連蛋白兩大類①整連蛋白類：有a1β1、a2β1、a3β1、a6β1、a7β1、a6β4、aVβ3、aⅢβ2、八種②非整連蛋白類：有9種，大多為糖結(jié)合蛋白，親和性普遍高于整聯(lián)蛋白現(xiàn)在是41頁\一共有49頁\編輯于星期二三、鈣粘蛋白鈣粘蛋白（cadherin）是一類依賴鈣的跨膜細胞—細胞粘附分子，在細胞間的連接、維持組織形態(tài)及導(dǎo)致胚胎組織分化等方面起重要作用鈣粘蛋白是一種唾液酸化的糖蛋白，有多種形式，含723~748個氨基酸殘基，同源性達50~60%，Ⅰ型膜蛋白一級結(jié)構(gòu)分為4個部分：信號肽、折疊成5個功能區(qū)的細胞外片段、高度疏水區(qū)形成的跨膜片段和相當(dāng)長度的細胞內(nèi)片段現(xiàn)在是42頁\一共有49頁\編輯于星期二胞外片段中近N端的3個功能區(qū)含有鈣結(jié)合部位，最外側(cè)功能區(qū)中的His-Ala-Val三肽與該功能區(qū)的細胞間粘附功能關(guān)系密切胞內(nèi)C端通過與胞內(nèi)α、β、γ連蛋白（catenin）等分子結(jié)合，將鈣粘蛋白結(jié)合到骨架蛋白-肌動蛋白絲上鈣粘蛋白通過嗜同結(jié)合方式（即某種細胞表面鈣粘蛋白與相鄰細胞上的鈣粘蛋白結(jié)合）連接細胞鈣粘蛋白是哺乳動