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8.细胞外基质

2013-04-28 50页 ppt 2MB 71阅读

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8.细胞外基质null为什么她的皮肤不如年轻的时候那么水润、光滑了?为什么她的皮肤不如年轻的时候那么水润、光滑了?细 胞 外 基 质 extracellular matrix, ECM细 胞 外 基 质 extracellular matrix, ECM细胞生物学教研室细胞和细胞外基质共同组成组织器官细胞和细胞外基质共同组成组织器官上皮组织的细胞外基质上皮组织的细胞外基质概 述概 述概述:由细胞分泌到细胞外的各种蛋白和多糖构成的网络结构,与细胞构成组织和器官 分布:结缔﹑上皮、神经、肌组织 组织差异性 来源:成纤维细...
8.细胞外基质
null为什么她的皮肤不如年轻的时候那么水润、光滑了?为什么她的皮肤不如年轻的时候那么水润、光滑了?细 胞 外 基 质 extracellular matrix, ECM细 胞 外 基 质 extracellular matrix, ECM细胞生物学教研室细胞和细胞外基质共同组成组织器官细胞和细胞外基质共同组成组织器官上皮组织的细胞外基质上皮组织的细胞外基质概 述概 述概述:由细胞分泌到细胞外的各种蛋白和多糖构成的网络结构,与细胞构成组织和器官 分布:结缔﹑上皮、神经、肌组织 组织差异性 来源:成纤维细胞(主) 特化组织细胞细胞外基质细胞外基质组成成分组成成分一、多糖和糖蛋白: 1.氨基聚糖 凝胶样基质 2.蛋白聚糖 二、结构蛋白: 1.胶原 纤维网架 2.弹性蛋白 三、粘着糖蛋白 1.纤粘连蛋白 粘附成分 2.层粘连蛋白结缔组织中的成纤维细胞结缔组织中的成纤维细胞功 能功 能1、物理学功能: 支持、连接、保护、保水、抗压、营养作用。 2、生物学作用: ECM对细胞的影响作用:形态、增殖、分化、粘着、迁移等。 细胞对ECM的决定性作用:产生、分子组装、分布、降解。ECM与疾病ECM与疾病粘多糖累积病 坏血病 恶性肿瘤的侵袭和转移第一节 氨基聚糖和蛋白聚糖第一节 氨基聚糖和蛋白聚糖高分子量的含糖化合物-- 氨基聚糖:多糖 蛋白聚糖:糖蛋白 构成亲水性凝胶 赋予组织弹性、抗压性 null一、氨基聚糖 (GAG)一、氨基聚糖 (GAG)1、结构: 重复的二糖单位聚合而成的直链多糖 二糖单位:氨基己糖、糖醛酸 2、电性:强负电性null一、氨基聚糖 (GAG)一、氨基聚糖 (GAG)3、分类 透明质酸(HA) 硫酸软骨素(CS) 硫酸皮肤素(DS) 硫酸乙酰肝素(HS) 肝素 硫酸角质素(KS)null透明质酸(HA)透明质酸(HA)结构:最简单 不发生硫酸化 含有大量亲水基团、负电荷 形态:呈无卷曲状 降解:透明质酸酶 功能:赋予组织弹性、抗压性 促进细胞迁移、增殖nullnull二、蛋白聚糖(PG)二、蛋白聚糖(PG)1、结构: 氨基聚糖(除外HA) 与核心蛋白共价结合成的糖蛋白 GAG(除HA) PG(单体) 核心蛋白 连接蛋白 PG(多聚体) HA null二、蛋白聚糖二、蛋白聚糖二、蛋白聚糖二、蛋白聚糖2.合成与装配: 核心蛋白肽链合成 装配氨基聚糖(GAG)链 硫酸化、异构化修饰 特性:高多态性 高分子量 高含糖量null三、GAG和PG的功能三、GAG和PG的功能弹性、抗压性 选择渗透性(分子筛) 其他:透光性、抗凝血、信号转导等 四、GAG和PG与疾病四、GAG和PG与疾病粘多糖累积病 动脉粥样硬化 肿瘤的发生、侵袭和转移第二节 胶原与弹性蛋白第二节 胶原与弹性蛋白 胶原纤维 弹性纤维 胶原纤维 弹性纤维一、胶原( Collagen)一、胶原( Collagen)含量最多(25%)、分布广泛 纤维蛋白家族 来源:成纤维细胞 软骨细胞 成骨细胞 上皮细胞等 nullnull1、胶原的主要类型及分布1、胶原的主要类型及分布类型:19种(见#格#) 由不同的结构基因编码 分布:组织特异性 I﹑III型--皮肤﹑血管壁等 II型--软骨等 IV型--基膜胶原的主要类型胶原的主要类型null为什么胶原会呈现周期性横纹?2、胶原的分子结构2、胶原的分子结构三条α多肽链组成的三股螺旋结构 富含Gly(甘),Pro(脯)和Lys(赖) 三肽重复序列: Gly - X - Y X:Pro;Y:Hypro/Hylys 特征性化学修饰:Pro,Lys羟基化 Lys选择性糖基化α链及胶原分子α链及胶原分子胶原的分子间和分子内交联胶原的分子间和分子内交联胶原的分子结构胶原的分子结构nullnull为什么几百年前,远航的船员大多会因为大出血而丧命?3、胶原的合成装配与降解3、胶原的合成装配与降解来源:成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、上皮细胞等 合成:细胞内(细胞核-内质网-高尔基体-分泌小泡) 装配:细胞外 降解:细胞外(1)细胞内合成(1)细胞内合成核: hnRNA前体--mRNA RER:前体链--(加前肽)-- 前α链--(Pro,Lys羟基化)--三螺旋-- 前胶原 Golgi体:前胶原(加工修饰) 分泌小泡:前胶原(运输) 前肽(propeptide):不含Gly-X-Y序列,抑制胶原在胞内组装。 前胶原(procollagen):带有前肽的三股螺旋胶原分子。(2)细胞外装配(2)细胞外装配前胶原--(前肽酶切去前肽) 胶原分子(collagen molecule)--(有序排列) 胶原原纤维(collagen fibril)(EM) --(成束) 胶原纤维(collagen fiber)(LM)null(3)胶原的胞外降解(3)胶原的胞外降解胶原存在、分布稳定,更新转换较慢 降解:胶原酶(collagenase)4、胶原的主要功能4、胶原的主要功能构成胞外基质的骨架结构; 具有抗拉力的作用; 刺激细胞增殖,诱导细胞分化。 5、胶原与疾病5、胶原与疾病1)胶原病 坏血病:Vc缺乏导致胶原生成障碍,血管、皮肤等变脆易出血。 2)肿瘤二、弹性蛋白(elastin)二、弹性蛋白(elastin)1、结构特点1、结构特点高度疏水的非糖基化纤维蛋白 富含Gly、Pro 很少羟化,无糖基化修饰 不含Gly-X-Y重复序列 呈无规则卷曲状 2、合成与降解2、合成与降解合成与装配: 胞内:可溶性弹性蛋白原 胞外:分子交联装配成弹性纤维网 降解:弹性蛋白酶 弹性纤维(elastic fiber)由弹性蛋白及其表面的微原纤维(microfibils)构成。3、功能3、功能构成弹性纤维网络的主要成分 赋予组织弹性 第三节 粘着糖蛋白--LN,FN第三节 粘着糖蛋白--LN,FN粘着糖蛋白: 纤粘连蛋白(fibronectin,FN) 层粘连蛋白(laminin,LN) 功能:连接细胞与细胞外基质nullFN LNFN LN一、纤粘连蛋白 FN一、纤粘连蛋白 FN分布广泛: 血浆FN-可溶,血浆; 细胞FN-不溶,ECM、细胞表面一、纤粘连蛋白一、纤粘连蛋白1、分子结构 由两个亚基形成二聚体 血浆FN:两条多肽链由二硫键交联成二聚体 细胞FN:二聚体交联形成多聚体 含有多种大分子结合位点一、纤粘连蛋白一、纤粘连蛋白一、纤粘连蛋白一、纤粘连蛋白含有特殊的短肽序列,可被FN受体识别 RGD序列:Arg-Gly-Asp RGDS序列:Arg-Gly-Asp-Ser RGD序列:FN及其他ECM中所含有的可被膜整合素识别的Arg-Gly-Asp三肽序列。nullFN将细胞连接到细胞外基质上 FN将细胞连接到细胞外基质上 一、纤粘连蛋白一、纤粘连蛋白2、功能 介导细胞与ECM的粘着 促进细胞迁移 促进创面修复和血液凝固二、层粘连蛋白 LN二、层粘连蛋白 LN来源:上皮细胞、内皮细胞、肌细胞等 由不同蛋白质分子组成的糖蛋白家族 与IV型胶原共同构成基膜(BM)null1、分子结构1、分子结构三条多肽链由二硫键交联构成异构三聚体 含有多种大分子结合位点 含有RGD序列2、功能2、功能构成基膜(basement membrane, BM) 介导上皮细胞粘着于基膜 影响细胞粘附、迁移、分化、增殖等 基膜(BM)基膜(BM)基膜(BM)基膜(BM)特化的细胞外基质 分布:上皮、内皮细胞的基底部 组成:主要由LN、IV型胶原等构成 作用:隔离细胞与结缔组织 具有分子筛作用 back第四节 膜整联蛋白(整合素)第四节 膜整联蛋白(整合素)跨膜糖蛋白 连接细胞骨架和细胞外基质 1、结 构1、结 构由两个亚基组成的异二聚体 依赖于钙离子2、功 能2、功 能介导细胞与细胞外基质连接 影响细胞形状、增殖、分化、迁移 信号转导
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