sejtadhézió sejtkapcsoló struktúrákchemotaxis.semmelweis.hu/chtxhpg/chtxspec/hpsp5b.pdf · gap...

Sejtadhézió Sejtadhézió

Sejtkapcsoló struktúrákSejtkapcsoló struktúrák

Sejtadhézió jelentősége:Sejtadhézió jelentősége: Sejtlemezek kialakulásaSejtlemezek kialakulása

SejtadhézióSejtadhéziójelentősége:jelentősége:

TöbbrétegűTöbbrétegűsejtsorok sejtsorok kialakulásakialakulása

AdhézióAdhézió

„„RollingRolling””

BelépésBelépés

MigrációMigráció

LimfocitákLimfociták kilépése az kilépése az endotélenendotélen

hominghoming receptorreceptor

vaszkulárisvaszkuláris addressinaddressin

Sejtadhézió során Sejtadhézió során expresszálódóexpresszálódó főbbfőbbsejtfelszíni kapcsoló molekuláksejtfelszíni kapcsoló molekulák

CadhedrinekCadhedrinek homofilhomofilSzelektinekSzelektinek heterofilheterofilIntegrinekIntegrinek heterofilheterofilImmunoglobulinImmunoglobulin homofilhomofildomaintdomaint tart. tart. molmol..{

Ca2+

ECMECM pl. pl. integrinintegrin

i.c. kapcsoló fehérjéki.c. kapcsoló fehérjék

pl. pl. cadherincadherin

citocito--szkeleszkele--tonton

IgIg--szerűszerűdomainokdomainok

CAM = CAM = CellCell AdhesionAdhesion MoleculesMolecules

5 db 5 db IgIg--szerűszerű domaindomainCa2+Ca2+--tól független adhéziótól független adhézióHomofilHomofil kapcsolat kapcsolat -- jellemzőjellemzőHeterofilHeterofil kapcsolat kapcsolat -- ritkaritka2020--nál több variációnál több variációA fejődés kritikus A fejődés kritikus fáűzisábanfáűzisábanexpresszálódnakexpresszálódnakSzövetspecifitásSzövetspecifitás::

NN--CAM CAM -- neuronneuronLL--CAM CAM -- májmáj

MelanomábanMelanomában -- összefüggésösszefüggésaz az ICAMICAM--11 és a tumorés a tumoráttétképzőképességeáttétképzőképessége közöttközött

CaCa2+2+

CaCa2+2+

CaCa2+2+HonofilHonofil kapcsolatkapcsolatSejtSejt--sejtsejtCa2+Ca2+--függő kötődésfüggő kötődésI.c. I.c. aktinhozaktinhoz vagy vagy intermedier intermedier filamentumhozfilamentumhozkapcsolkapcsol

Gerincesek fejlődésébenGerincesek fejlődésébenmeghatározó szerepmeghatározó szerep

catetincatetin

aktinaktin v.v.IFIF

CadherinCadherin

SzövetspecifitásSzövetspecifitás::N N -- nervenerveP P -- placentaplacentaE E -- epithelialepithelial

IntegrinIntegrin

SSSS

ααββ

CaCa2+2+--függő kötődésfüggő kötődésHeterofilHeterofil kapcsolatkapcsolatFokálisFokális kontaktuskontaktusI.c. kapcsoló molekulákI.c. kapcsoló molekulákpl. pl. talintalin, , αα--aktininaktinin, , vinculinvinculinE.c. kötésben fontos RGDE.c. kötésben fontos RGDPartner molekulák:Partner molekulák:

fibronektinfibronektinlamininlamininkollagénkollagén

HiányaHiánya esetén (esetén (ββ) a ) a leukocytaleukocyta adhézió károsodik, s ezadhézió károsodik, s eza a fertőzésekfertőzések számát növeliszámát növeli

SzelektinekSzelektinek

LektinLektin típusútípusúszénhidrátszénhidrát--kötő fehérjékkötő fehérjék

SzövetspecifitásSzövetspecifitás::E E -- epitheliálisepitheliálisL L -- limfoidlimfoidP P -- placentaplacenta

L L szelektinszelektin: szerepe van az adhézió kezdeti fázisának : szerepe van az adhézió kezdeti fázisának kialakulásában; kialakulásában; újszülöttekben kevés van belőle ezzel is újszülöttekben kevés van belőle ezzel is magyarázzák a gyulladásos reakciók viszonylag magyarázzák a gyulladásos reakciók viszonylag kis számát.kis számát.

Sejtkapcsoló struktúrákSejtkapcsoló struktúrák

•• TightTight junctionjunction•• ZonulaZonula adherensadherens•• DesmosomaDesmosoma•• GapGap junctionjunction•• HemidesmosomaHemidesmosoma•• InterdigitációInterdigitáció

TightTight junctionjunction = = zonulazonula occludensoccludens

intercellulárisintercelluláris tértér

LipidLipid bilayerbilayerCitoplazmatikusCitoplazmatikus felefele

transzmembrán proteinektranszmembrán proteinekoccludinoccludin

0.6 0.6 µµmm

TightTight junctionjunction „szigetelő” hatásának kimutatása„szigetelő” hatásának kimutatásanegatív festésselnegatív festéssel

Transzport a Transzport a tighttight junctiononjunctionon keresztülkeresztül

OccludinOccludin ––vonalak rendszerevonalak rendszere

TightTight junctionjunction szerepeszerepe

•• Mechanikai kapcsolatMechanikai kapcsolat•• BarrierBarrier funkciófunkció•• Megakadályozza Megakadályozza

a a vízoldékonyvízoldékony molekulák bejutásátmolekulák bejutásáta membránkomponensek laterális diffúziójáta membránkomponensek laterális diffúzióját

•• Az Az occludinoccludin kapcsolódásához Cakapcsolódásához Ca2+2+ szükséges szükséges •• PermeabilitásPermeabilitás: : inorganikusinorganikus anyagokanyagok

aminosavakaminosavakmonoszaccharidokmonoszaccharidok

Rekeszes Rekeszes desmosomadesmosoma –– septateseptatejunctionjunction

•• a sejtek a sejtek apikálisapikális részénél találhatókrészénél találhatók•• folytonos gyűrűt képeznek (ld. z. folytonos gyűrűt képeznek (ld. z. adherensadherens))•• sejtek összetartását segítik elősejtek összetartását segítik elő•• aktinaktin kihorgonyzási helyeikihorgonyzási helyei

DesmosomaDesmosoma = = maculamacula adherensadherens

SejtSejt--sejt közötti patentkapocssejt közötti patentkapocs--szerű kötődésszerű kötődés

dezmoszómálisdezmoszómális cadherinekcadherinekpl. pl. desmogleindesmoglein, , desmocollindesmocollin

citoplazmatikuscitoplazmatikus plakkplakkdezmoplakindezmoplakin, , plaktoglobinplaktoglobin

intermedier intermedier filamentumokfilamentumok

aktinaktin

DesmosomaDesmosoma

DesmosomaDesmosoma változó összetételeváltozó összetétele

DesmoplakinDesmoplakin DesmogleinDesmoglein DesmocollinDesmocollin PlakophillinPlakophillin PlakoglobinPlakoglobin

DesmosomaDesmosoma TEM szerkezeteTEM szerkezete

Intermedier Intermedier filamentumokfilamentumok(pl. keratin)(pl. keratin)

CitoplazmatikusCitoplazmatikusplakkplakk

cadherinekcadherinek

DesmosomákatDesmosomákatösszekötő összekötő membrán alatti membrán alatti hálózathálózat

GapGap junctionjunction = „réses kapcsolat”= „réses kapcsolat”(1958, 1968)(1958, 1968)

•• A szomszédos sejtek közötti 2A szomszédos sejtek közötti 2--4 4 nmnm--eses rést hidalja átrést hidalja át

•• Hexagonális szerkezetű csatornát (Hexagonális szerkezetű csatornát (connexonconnexon) képez) képez

•• A csatorna falát 6 db A csatorna falát 6 db connexinconnexin alkotja alkotja (4 db a (4 db a helikálishelikális komponens)komponens)

•• A csatornák szövet, ill. sejt specifikusakA csatornák szövet, ill. sejt specifikusaka a connexinekconnexinek eltérő volta miatt eltérő volta miatt

•• A csatornákon anyagok szabályozott áramlása történikA csatornákon anyagok szabályozott áramlása történik((maxmax MS. 1000) MS. 1000)

GapGap junctionjunction

GapGap junctionjunction

GapGap junctionjunction szerepeszerepe•• Neuronokban a Neuronokban a neurotranszmitterekneurotranszmitterek, , cAMPcAMP, ,

CaCa 2+2+ transzportjatranszportja

•• Korai embriókban Korai embriókban -- szignalizációszignalizáció

PlazmodezmataPlazmodezmata

sERsERdezmotubulusdezmotubuluscitoplazmacitoplazma

plazma membránplazma membrán

sejtfalsejtfal

plazmodezmataplazmodezmata

A A gapgap junctionhozjunctionhoz hasonló funkcióhasonló funkcióVírusfertőzés a pórusátmérő növekedését okozzaVírusfertőzés a pórusátmérő növekedését okozza

PlazmodezmataPlazmodezmata

ERER

dezmotubulusdezmotubulus

sejtmembránsejtmembrán

FélFél--desmosomadesmosoma

Hámsejtek rögzítése Hámsejtek rögzítése a a bazálisbazális membránhozmembránhoz

BazálisBazális csíkolatcsíkolat

InterdigitácioInterdigitácio

Hámsejtek esetében jellemzőHámsejtek esetében jellemző

A A fokálisfokális kontaktus szerkezetekontaktus szerkezete

actinactin filamentumfilamentum αα actininactinin

vinculinvinculin

paxillinpaxillin

talintalin

integrinintegrinfibronectinfibronectin

FokálisFokális kontaktusokkontaktusok

aktinaktin

vinkulinvinkulin

ExtracellulárisExtracelluláris matrixmatrix –– Építő elemekÉpítő elemek•• GlycosaminoglycanokGlycosaminoglycanok (GAG(GAG--ok)ok)

heparánheparán szulfátszulfátkeratánkeratán szulfátszulfátchondroitinchondroitin szulfátszulfát

•• „„CoreCore--proteinekproteinek”” aggrecanaggrecan –– decorindecorin

kollagén kollagén –– elasztinelasztin -- struktúrastruktúrafibronektinfibronektin –– lamininlaminin -- adhézióadhézió

ExtracellulárisExtracelluláris matrixmatrix -- FunkcióFunkció

•• Sejtmozgást befolyásoljákSejtmozgást befolyásolják

•• SzecernáltSzecernált szignál molekulák szignál molekulák aktivitását szabályozzákaktivitását szabályozzák

•• KoreceptorkéntKoreceptorként működhetnekműködhetnek

FibronektinekFibronektinekkollagénkollagén

sejtsejt

heparinheparin

RGDRGD

DimerDimer eltérőeltérőösszetételűösszetételűláncokból láncokból ––alternatív alternatív splicingsplicing

FibronektinekFibronektinekArgArg GlyGly

AspAsp•• GlikoproteinekGlikoproteinek•• DimerDimer--szerkezetszerkezet•• RGD (RGD (ArgArg--GlyGly--AspAsp))•• Plazma Plazma fibronektinekfibronektinek•• Gén „K.O.” kísérletekGén „K.O.” kísérletek

BazálisBazális laminalaminaSejtSejt

Ktsz.Ktsz.

Rétegei:Rétegei: laminalamina lucidalucidalaminalamina densadensalaminalamina fibroreticularisfibroreticularis

AlkotóiAlkotói:: IV. kollagénIV. kollagénlamininlamininperlecanperlecanentactinentactin

BazálisBazális membrán SEM képemembrán SEM képe

epitheliálisepitheliálissejteksejtek

bazálisbazálismembránmembrán

kollagénkollagénfibrillumokfibrillumok

BazálisBazális membránt alkotó fehérjékmembránt alkotó fehérjék

KollagénKollagén

•• 1010--300 300 nmnm átmérőjű átmérőjű fibrillumokfibrillumok

•• Több mint 15 típusa ismertTöbb mint 15 típusa ismert•• I., II., III., V., XI. I., II., III., V., XI. –– fibrillumfibrillum kialakításkialakítás•• IV., VII. IV., VII. –– hálózat képzésehálózat képzése•• IX., XII. IX., XII. fibrillumokfibrillumok asszociációjasszociációj

Kollagén rost felépüléseKollagén rost felépülése

Pro, Pro, LysLyshidroxilációhidroxiláció

összeépülésösszeépülés

tripletriple helixhelix képzésképzés

szekréciószekréció

prokollagénprokollagénlehasításalehasítása

FibrillummáFibrillummáépülésépülés

fibrillumokfibrillumokrosttárosttárendeződéserendeződése

glikozilációglikoziláció

αα--láclác szintéziseszintézise

Kollagén Kollagén fibrillumfibrillum negatív negatív festődésefestődése

kollagén molekulákkollagén molekulákközötti résekközötti rések

kollagénkollagén

Kollagén Kollagén fibrillumokfibrillumok SEM képeSEM képe

LamininLaminin

A láncA lánc BB11 lánclánc BB2 2 lánclánc

GlobulárisGlobulárisdoménekdomének

αα--helixhelix

•• mindegyik láncnak több típusa is fellelhetőmindegyik láncnak több típusa is fellelhető•• 18 18 lamininlaminin izoformaizoforma•• szöveti eltérésekszöveti eltérések

Kollagén IVKollagén IV

LamininLaminin

EntactinEntactinPerlecanPerlecan

ElasztinElasztin

nyújtásnyújtás lazításlazítás

keresztkötésekkeresztkötések

elasztinelasztin rostrost

AggrecanAggrecan aggregátumaggregátum

Egy komplex:Egy komplex:

•• mol.súlyamol.súlya kb. 10kb. 1088

•• térfogata 2x10térfogata 2x10--1212 cmcm33

(= baktérium)(= baktérium)

AggrecanAggrecan aggregátumaggregátum

ChondroitinChondroitin szulfátszulfát

KapcsolóKapcsolóproteinekproteinek

CoreCoreprotprot..

KeratinKeratin

szulfátszulfát

HialuronanHialuronan

1 1 µµmm

FokálisFokális kontaktusok összetevőikontaktusok összetevőiFimbrinFimbrinNexilinNexilin

TensinTensinAA--ActininActininTalinTalin

PaxillinPaxillinCaveolinCaveolin

ZyxinZyxinPalladinPalladinVinexinVinexinPonsinPonsin

IntegrinIntegrin, Syndecan, Syndecan--4, 4, LeukocyteLeukocyte commoncommon antigenantigen

IntegrinekIntegrinek indukciójaindukciójaMatrixMatrix kötőhelykötőhely

PP PP PP PPaktinaktin

e.c. e.c. matrixmatrix

aktiváltaktiváltintegrinintegrin

CitoszkeletonCitoszkeleton kötőhelykötőhely