細(xì)胞生物學(xué)10課件

第十章

細(xì)胞外基質(zhì)EXTRACELLULARMATRIXECM本章內(nèi)容提要第一節(jié)ECM的成分膠原、纖粘連蛋白、層粘連蛋白、氨基聚糖及蛋白聚糖、彈性蛋白的結(jié)構(gòu)特點第二節(jié)ECM的生物學(xué)作用 ECM是細(xì)胞外大分子構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。包括：膠原、非膠原糖蛋白、氨基聚糖與蛋白聚糖、彈性蛋白等。結(jié)締組織中含量較高。影響細(xì)胞的存活、死亡、增殖和分化。MACROMOLECULARORGANIZATIONOFECM第一節(jié)ECM的成分Structuresofthecollagen合成：由成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、上皮細(xì)胞分泌。在RER上合成，形成三螺旋之前于Pro及Lys殘基上進(jìn)行羥基化修飾。羥化反應(yīng)由脯氨酰4、脯氨酰3羥化酶催化。Vc是酶的輔助因子，Vc缺乏導(dǎo)致壞血病。Collagenfibrilbundles:abranchingassemblyunitintendonmorphogenesisCollagenfibrilsaroundafibroblast交聯(lián)：由側(cè)向相鄰的lys或hyl殘基氧化后所產(chǎn)生的兩個醛基間進(jìn)行縮合而成。交聯(lián)后后形成不溶性纖維，原膠原呈階梯狀排列，電鏡下可見間隔67nm的橫紋。新生兒的膠原交聯(lián)程度低而易于抽提。老年人膠原交聯(lián)程度高，組織僵硬老化。TEMimageofcollagenCollagen二、纖粘連蛋白Fibronectin（FN）含糖4.5％－9.5％，有5－7個有特定功能的結(jié)構(gòu)域。類型：FN有20多種亞單位。同一基因編碼，轉(zhuǎn)錄后拼接不同，形成異型分子。血漿FN：V字形二聚體，可溶，存在于血漿、體液。細(xì)胞FN：多聚體，不溶，存在于ECM及細(xì)胞表面。組裝：不自發(fā)組裝，受細(xì)胞表面受體指導(dǎo)。腫瘤細(xì)胞表面FN減少，因受體異常所致。功能：連接細(xì)胞到ECM上；FN上的RGD（Arg-Gly-Asp）序列可與細(xì)胞表面的整合素結(jié)合。人工RGD三肽可抑制細(xì)胞在FN基質(zhì)上粘附。fibronectindimerFibronectinhelpsconnecttheinsideofthecelltotheoutside三、層粘連蛋白laminin(LN)結(jié)構(gòu)：由3條肽鏈借二硫鍵交聯(lián)成十字形分子。已知7種LN，8種亞單位，由不同基因編碼。含糖15％-28％，有50條左右N-連接的糖鏈。功能：組成基膜，是胚胎發(fā)育中最早出現(xiàn)的ECM。LamininStructureBasallamina四、氨基聚糖及蛋白聚糖1．氨基聚糖glycosaminoglycanGAG是重復(fù)二糖單位構(gòu)成的無分枝長鏈多糖。二糖單位通常由氨基已糖和糖醛酸組成。分為：透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角質(zhì)素。除HA及肝素外，其他GAG不游離存在。HA是唯一不硫酸化的GAG，含多達(dá)10萬個糖基?？山Y(jié)合大量水分子，賦予組織一定的抗壓性。氨基聚糖的分子特性及分布2．蛋白聚糖是GAG(除HA)與核心蛋白的共價結(jié)合物。核心蛋白在高爾基體中裝配GAG鏈。先合成4糖連接橋（Xyl-Gal-Gal-GlcUA）連接到Ser上（Ser-Gly-X-Gly），然后延長糖鏈。HA能夠以非共價鍵連接許多蛋白聚糖，形成巨分子。AProteoglycanComplex.Galactose N-Acetyl-D-glucosamineD-glucuronicacidN-Acetyl-D-galactosamine五、彈性蛋白elastin

構(gòu)成彈性纖維，由2類短肽交替排列構(gòu)成。一種是疏水短肽，賦予分子以彈性；另一種為富Ala及Lys殘基的α螺旋，負(fù)責(zé)在相鄰分子間交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。老年組織中彈性蛋白的生成減少，降解增強，以致組織失去彈性。Elastin第二節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的生物學(xué)作用1．影響細(xì)胞的存活、死亡：如上皮細(xì)胞脫離ECM則發(fā)生anoikis，稱定著依賴性。2．決定細(xì)胞的形狀：不同細(xì)胞具有不同的ECM，介導(dǎo)的細(xì)胞骨架組裝的狀況不同，表現(xiàn)出不同的形狀。3．調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖：如定著依賴性生長（anchoragedependentgrowt