sejtadhézió sejtkapcsoló struktúrák
DESCRIPTION
Sejtadhézió Sejtkapcsoló struktúrák. Dr. habil. Kőhidail László egyetemi docens Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet. Kemotaxis 2012. Sejtadhézió jelentősége: Sejtlemezek kialakulása. Sejtadhézió jelentősége: Többrétegű sejtsorok kialakulása. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Sejtadhézió Sejtadhézió
Sejtkapcsoló struktúrákSejtkapcsoló struktúrák
Dr. habil. Kőhidail LászlóDr. habil. Kőhidail Lászlóegyetemi docensegyetemi docensSemmelweis EgyetemSemmelweis EgyetemGenetikai, Sejt- és Immunbiológiai IntézetGenetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet
KemotaxisKemotaxis20122012
Sejtadhézió jelentősége:Sejtadhézió jelentősége: Sejtlemezek kialakulásaSejtlemezek kialakulása
SejtadhézióSejtadhéziójelentősége:jelentősége:
TöbbrétegűTöbbrétegűsejtsorok sejtsorok kialakulásakialakulása
AdhézióAdhézió
„„Rolling”Rolling”
BelépésBelépés
MigrációMigráció
Limfociták kilépése az endotélenLimfociták kilépése az endotélen
homing receptorhoming receptor
vaszkuláris addressinvaszkuláris addressin
Adhéziós molekulák fő Adhéziós molekulák fő csoportjaicsoportjai
Sejtadhézió során expresszálódó főbbSejtadhézió során expresszálódó főbbsejtfelszíni kapcsoló molekuláksejtfelszíni kapcsoló molekulák
CadhedrinekCadhedrinek homofilhomofil SzelektinekSzelektinek heterofilheterofil IntegrinekIntegrinek heterofilheterofil ImmunoglobulinImmunoglobulin homofilhomofil domaint tart. mol.domaint tart. mol.
Ca2+
ECMECM pl. integrinpl. integrin
i.c. kapcsoló fehérjéki.c. kapcsoló fehérjék
pl. cadherinpl. cadherin
cito-cito-szkele-szkele-tonton
CaCa2+2+
CaCa2+2+
CaCa2+2+
Honofil kapcsolatHonofil kapcsolat Sejt-sejtSejt-sejt Ca2+-függő kötődésCa2+-függő kötődés I.c. aktinhoz vagy I.c. aktinhoz vagy intermedier filamentumhozintermedier filamentumhoz kapcsolkapcsolGerincesek fejlődésébenGerincesek fejlődésében meghatározó szerepmeghatározó szerep
catetincatetin
aktin v.aktin v.IFIF
CadherinCadherin
Szövetspecifitás:Szövetspecifitás:N - nerveN - nerveP - placentaP - placentaE - epithelialE - epithelial
SzelektinekSzelektinek
Lektin típusúLektin típusúszénhidrát-kötő fehérjékszénhidrát-kötő fehérjék
Szövetspecifitás:Szövetspecifitás:E - epitheliálisE - epitheliálisL - limfoidL - limfoidP - placentaP - placenta
L szelektin: szerepe van az adhézió kezdeti fázisának L szelektin: 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.
SS
SS
IntegrinIntegrin
CaCa2+2+-függő kötődés-függő kötődés Heterofil kapcsolatHeterofil kapcsolat Fokális kontaktusFokális kontaktus I.c. kapcsoló molekulákI.c. kapcsoló molekulák pl. talin, pl. talin, -aktinin, vinculin-aktinin, vinculin E.c. kötésben fontos RGDE.c. kötésben fontos RGD Partner molekulák:Partner molekulák: fibronektinfibronektin
lamininlamininkollagénkollagén
HiányaHiánya esetén ( esetén () a leukocyta adhézió károsodik, s ez) a leukocyta adhézió károsodik, s eza a fertőzésekfertőzések számát növeli számát növeli
Ig-szerűIg-szerűdomainokdomainok
CAM = Cell Adhesion MoleculesCAM = Cell Adhesion Molecules
5 db Ig-szerű domain5 db Ig-szerű domain Ca2+-tól független adhézióCa2+-tól független adhézió Homofil kapcsolat - jellemzőHomofil kapcsolat - jellemző Heterofil kapcsolat - ritkaHeterofil kapcsolat - ritka 20-nál több variáció20-nál több variáció A fejődés kritikus fáűzisábanA fejődés kritikus fáűzisában expresszálódnakexpresszálódnak Szövetspecifitás:Szövetspecifitás:
N-CAM - neuronN-CAM - neuronL-CAM - májL-CAM - máj
MelanomábanMelanomában - összefüggés - összefüggésaz az ICAM-1ICAM-1 és a tumor és a tumoráttétképzőképessége közöttáttétképzőképessége között
Sejt-sejt kapcsolatokSejt-sejt kapcsolatok
Sejtkapcsoló struktúrákSejtkapcsoló struktúrák
• Tight junctionTight junction• Zonula adherensZonula adherens• DesmosomaDesmosoma• Gap junctionGap junction• HemidesmosomaHemidesmosoma• InterdigitációInterdigitáció
Tight junction = zonula occludensTight junction = zonula occludens
intercelluláris térintercelluláris tér
Lipid bilayer Lipid bilayer Citoplazmatikus feleCitoplazmatikus fele
transzmembrán proteinektranszmembrán proteinekoccludinoccludin
0.6 0.6 mm
Tight junction „szigetelő” hatásának kimutatásaTight junction „szigetelő” hatásának kimutatásanegatív festésselnegatív festéssel
Occludin –vonalak rendszereOccludin –vonalak rendszere
Tight junction szerepeTight junction szerepe
• Mechanikai kapcsolatMechanikai kapcsolat• Barrier funkcióBarrier funkció• Megakadályozza Megakadályozza
a vízoldékony molekulák bejutásáta vízoldékony molekulák bejutásáta membránkomponensek laterális diffúziójáta membránkomponensek laterális diffúzióját
• Az occludin kapcsolódásához CaAz occludin kapcsolódásához Ca2+2+ szükséges szükséges • Permeabilitás: inorganikus anyagokPermeabilitás: inorganikus anyagok
aminosavakaminosavak monoszaccharidokmonoszaccharidok
Rekeszes desmosoma – septate Rekeszes desmosoma – septate junctionjunction
• a sejtek apikális részénél találhatóka sejtek apikális részénél találhatók• folytonos gyűrűt képeznek (ld. z. adherens)folytonos gyűrűt képeznek (ld. z. adherens)• sejtek összetartását segítik elősejtek összetartását segítik elő• aktin kihorgonyzási helyeiaktin kihorgonyzási helyei
Dezmoszóma = macula adherensDezmoszóma = macula adherens
Sejt-sejt közötti patentkapocs-szerű kötődésSejt-sejt közötti patentkapocs-szerű kötődés
dezmoszómális cadherinekdezmoszómális cadherinekpl. desmoglein, desmocollinpl. desmoglein, desmocollin
citoplazmatikus plakkcitoplazmatikus plakkdezmoplakin, plakoglobindezmoplakin, plakoglobin
intermedier filamentumokintermedier filamentumok
aktinaktin
DezmoszómaDezmoszóma
Desmosoma TEM szerkezeteDesmosoma TEM szerkezete
Intermedier Intermedier filamentumokfilamentumok(pl. keratin)(pl. keratin)
Citoplazmatikus Citoplazmatikus plakkplakk
cadherinekcadherinek
Desmosomákat Desmosomákat összekötő összekötő membrán alatti membrán alatti
hálózathálózat
Gap junction = „réses kapcsolat”Gap junction = „réses kapcsolat”(1958, 1968)(1958, 1968)
• A szomszédos sejtek közötti 2-4 nm-es rést hidalja átA szomszédos sejtek közötti 2-4 nm-es rést hidalja át
• Hexagonális szerkezetű csatornát (connexon) képezHexagonális szerkezetű csatornát (connexon) képez
• A csatorna falát 6 db connexin alkotja A csatorna falát 6 db connexin alkotja (4 db a helikális komponens)(4 db a helikális komponens)
• A csatornák szövet, ill. sejt specifikusakA csatornák szövet, ill. sejt specifikusak a connexinek eltérő volta miatt a connexinek eltérő volta miatt
• A csatornákon anyagok szabályozott áramlása történikA csatornákon anyagok szabályozott áramlása történik (max MS. 1000) (max MS. 1000)
Gap junctionGap junction
Gap junctionGap junction
Gap junction szerepeGap junction szerepe• Neuronokban a neurotranszmitterek, cAMP, Neuronokban a neurotranszmitterek, cAMP, Ca Ca 2+2+ transzportja transzportja
• Korai embriókban - szignalizációKorai embriókban - szignalizáció
PlazmodezmataPlazmodezmata
A gap junctionhoz hasonló funkcióA gap junctionhoz hasonló funkcióVírusfertőzés a pórusátmérő növekedését okozzaVírusfertőzés a pórusátmérő növekedését okozza
sERsER
dezmotubulusdezmotubuluscitoplazmacitoplazma
plazma membránplazma membrán
sejtfalsejtfal
plazmodezmataplazmodezmata
PlazmodezmataPlazmodezmata
ERER
dezmotubulusdezmotubulus
sejtmembránsejtmembrán
Fél-desmosomaFél-desmosoma
Hámsejtek rögzítése Hámsejtek rögzítése a bazális membránhoza bazális membránhoz
Bazális csíkolatBazális csíkolat
InterdigitácioInterdigitácio
Hámsejtek esetében jellemzőHámsejtek esetében jellemző
actin filamentumactin filamentum actininactinin
vinculinvinculin
paxillinpaxillin
talintalin
integrinintegrinfibronectinfibronectin
A fokális kontaktus szerkezeteA fokális kontaktus szerkezete
Fokális kontaktusokFokális kontaktusok
aktin aktin
vinkulinvinkulin
Extracelluláris matrixExtracelluláris matrix
Extracelluláris matrix – Építő elemekExtracelluláris matrix – Építő elemek
• Glycosaminoglycanok (GAG-ok)Glycosaminoglycanok (GAG-ok)
heparán szulfátheparán szulfát keratán szulfátkeratán szulfát chondroitin szulfátchondroitin szulfát
• „ „Core-proteinek”Core-proteinek” aggrecan – decorinaggrecan – decorin
kollagén – elasztin - struktúrakollagén – elasztin - struktúra fibronektin – laminin - adhéziófibronektin – laminin - adhézió
Extracelluláris matrix - FunkcióExtracelluláris matrix - Funkció
• Sejtmozgást befolyásoljákSejtmozgást befolyásolják
• Szecernált szignál molekulák Szecernált szignál molekulák aktivitását szabályozzákaktivitását szabályozzák
• Koreceptorként működhetnekKoreceptorként működhetnek
FibronektinekFibronektinek
kollagénkollagén
sejtsejt
heparinheparin
Dimer eltérőDimer eltérőösszetételűösszetételűláncokból –láncokból –alternatív splicingalternatív splicing
RGDRGD
FibronektinekFibronektinek
• GlikoproteinekGlikoproteinek• Dimer-szerkezetDimer-szerkezet• RGD (Arg-Gly-Asp)RGD (Arg-Gly-Asp)• Plazma fibronektinekPlazma fibronektinek• Gén „K.O.” kísérletekGén „K.O.” kísérletek
ArgArgGlyGly
AspAsp
Bazális laminaBazális lamina
Rétegei:Rétegei: lamina lucidalamina lucidalamina densalamina densalamina fibroreticularislamina fibroreticularis
SejtSejt
Ktsz.Ktsz.
AlkotóiAlkotói:: IV. kollagénIV. kollagénlamininlamininperlecanperlecanentactinentactin
Bazális membrán SEM képeBazális membrán SEM képe
bazálisbazálismembránmembrán
kollagénkollagénfibrillumokfibrillumok
epitheliálisepitheliális sejteksejtek
Bazális membránt alkotó fehérjékBazális membránt alkotó fehérjék
KollagénKollagén
• 10-300 nm10-300 nm átmérőjű fibrillumok átmérőjű fibrillumok
• Több mint 15 típusa ismertTöbb mint 15 típusa ismert• I., II., III., V., XI. – fibrillum kialakításI., II., III., V., XI. – fibrillum kialakítás• IV., VII. – hálózat képzéseIV., VII. – hálózat képzése• IX., XII. fibrillumok asszociációjIX., XII. fibrillumok asszociációj
Kollagén rost felépüléseKollagén rost felépülése
Pro, LysPro, Lys hidroxilációhidroxiláció
összeépülésösszeépülés
triple helix képzéstriple helix képzés
szekréciószekréció
prokollagén prokollagén lehasításalehasítása
FibrillummáFibrillummá épülésépülés
fibrillumok fibrillumok rosttárosttárendeződéserendeződése
glikozilációglikoziláció
-lác szintézise-lác szintézise
Kollagén fibrillum negatív Kollagén fibrillum negatív festődésefestődése
kollagén molekulákkollagén molekulák közötti résekközötti rések
kollagénkollagén
Kollagén fibrillumok SEM képeKollagén fibrillumok SEM képe
LamininLaminin
A láncA lánc BB11 lánc lánc BB2 2 lánclánc
Globuláris Globuláris doménekdomének
-helix-helix
• mindegyik láncnak több típusa is fellelhetőmindegyik láncnak több típusa is fellelhető• 18 laminin izoforma 18 laminin izoforma • szöveti eltérésekszöveti eltérések
Kollagén IVKollagén IV
PerlecanPerlecan
LamininLaminin
EntactinEntactin
ElasztinElasztin
nyújtásnyújtás lazításlazítás
keresztkötésekkeresztkötések
elasztin rostelasztin rost
Aggrecan aggregátumAggrecan aggregátum
Egy komplex:Egy komplex:
• mol.súlya kb. mol.súlya kb. 101088
• térfogata 2x10térfogata 2x10-12-12 cm cm33 (= baktérium)(= baktérium)
Aggrecan aggregátumAggrecan aggregátum
Chondroitin szulfátChondroitin szulfát
KapcsolóKapcsolóproteinekproteinek
CoreCoreprot.prot.
KeratinKeratin
szulfátszulfát
HialuronanHialuronan
1 1 mm
A focalis contactus molekuláris összetételeA focalis contactus molekuláris összetételeFimbrinFimbrinNexilinNexilin
TensinTensinA-ActininA-ActininTalinTalin
PaxillinPaxillinCaveolinCaveolin
ZyxinZyxinPalladinPalladinVinexinVinexinPonsinPonsin
Integrin, Syndecan-4, Leukocyte common antigenIntegrin, Syndecan-4, Leukocyte common antigen
Integrinek indukciójaIntegrinek indukciója
PP PP PP PPaktinaktin
e.c. matrixe.c. matrix
aktiváltaktiváltintegrinintegrin
Matrix kötőhelyMatrix kötőhely
Citoszkeleton kötőhelyCitoszkeleton kötőhely