細胞外基質(zhì)
概念
細胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)是指分部
于細胞外空間,由細胞分泌的蛋白和多糖所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)
功能
粘連;支持;改變細胞微環(huán)境;信號功能.
細胞外基質(zhì)的成分
上皮組織的細胞外基質(zhì)
膠原是細胞外基質(zhì)中最主要的水不溶性纖維蛋白.
類型:已發(fā)現(xiàn)20多種,Ⅰ~Ⅳ型了解較多.
分子結(jié)構(gòu):膠原纖維的基本結(jié)構(gòu)單位是原膠原.在膠原顯微的
內(nèi)部,原膠原蛋白分子呈1/4交替平行排列,相鄰 的原膠原蛋白頭尾相連。平行排列的N端和C端共
價結(jié)合.
功能:骨架結(jié)構(gòu);參與信號傳遞.
膠原(collagen)
纖連蛋白是高分子量糖蛋白(220-250KD)
纖連蛋白模型
纖連蛋白的主要功能:
介導(dǎo)細胞粘著,進而調(diào)節(jié)細胞的形狀和細胞骨 胞的遷移和分化是必需的;
在創(chuàng)傷修復(fù)中,纖連蛋白促進巨噬細胞和其它 在血凝塊形成中,纖連蛋白促進血小板附著于
血管受損部位.?
纖連蛋白(fibronectin,FN)
層粘連蛋白是高分子糖蛋白(820KD),動物胚胎
及成體組織的基膜的主要結(jié)構(gòu)組分之一;
層粘連蛋白的結(jié)構(gòu)由一條重鏈和兩條輕鏈構(gòu)成 細胞通過層粘連蛋白錨定于基膜上;
層粘連蛋白中至少存在兩個不同的受體結(jié)合部位:
與Ⅳ型膠原的結(jié)合部位;
與
細胞質(zhì)膜上的整合素結(jié)合的
Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列.
層粘連蛋白在胚胎發(fā)育及組織分化中具有重要作用;
層粘連蛋白也與腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移有關(guān).
層粘連蛋白(laminin,LN)
氨基聚糖是由重復(fù)的二糖單位構(gòu)成的長鏈多糖 二糖單位之一是氨基己糖
透明質(zhì)酸(hyaluronic acid)及其生物學(xué)功能
透明質(zhì)酸是增殖細胞和遷移細胞的胞外基質(zhì)主要成
分,也是蛋白聚糖的主要結(jié)構(gòu)組分
透明質(zhì)酸使細胞保持彼此分離,使細胞易于運動遷
移和增殖并阻止細胞分化
氨基聚糖與蛋白聚糖
⒈氨基聚糖(glycosaminoglycan,GAG)
蛋白聚糖見于所有結(jié)締組織和細胞外基質(zhì)及許多細胞表面
蛋白聚糖由氨基聚糖與核心蛋白(core protein)的絲氨酸殘 基共價連接形成的巨分子
若干蛋白聚糖單體借連接蛋白以非共價鍵與透明質(zhì)酸結(jié)合
蛋白聚糖的特性與功能
顯著特點是多態(tài)性:不同的核心蛋白,不同的氨基聚糖;
軟骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一,賦予軟骨以凝
膠樣特性和抗變形能力;
種生長因子結(jié)合,完成信號的傳導(dǎo).
⒉蛋白聚糖(proteoglycan)
左,蛋白聚糖;中,蛋白聚糖多聚體;右,氨基聚糖
彈性蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)賦予組織以彈性,彈性纖維的伸展性比同樣橫截面積的橡皮條至少大5倍.
彈性蛋白由兩種類型短肽段交替排列構(gòu)成:一種是疏水短肽賦予分子以彈性;另一種短肽為富丙氨酸及賴氨酸殘基的α螺旋,負責在相鄰分子間形成交聯(lián). 彈性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白,具有兩個明顯的特征:
通過Lys殘基相互交連成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).
五,彈性蛋白(elastin)
六,植物細胞壁(cell wall)
植物細胞壁的組成
植物細胞壁的功能
增加細胞強度,提供支持功能;
信息儲存庫的功能:產(chǎn)生多種寡糖
素作為信號物質(zhì),或抵抗病,蟲害,
或作為細胞生長和發(fā)育的信號物質(zhì).
纖維素分子 纖維素微原纖維(microfibril),
為細胞壁提供了抗張強度
等組成的高度分支的多糖
介導(dǎo)微原纖維連接彼此連接或介導(dǎo)微原纖維與其
它基質(zhì)成分(果膠質(zhì))連接
果膠質(zhì)(pectin):含有大量攜帶負電荷的糖,結(jié)合
Ca2+等陽離子,被高度水化形成凝膠
果膠質(zhì)與半纖維素橫向連接,參與細胞壁復(fù)雜網(wǎng)架的形成.?
伸展蛋白(extensin):糖蛋白,在初生壁中含量可多達15%, 糖的總量約占65%.
參與次生壁形成,并以共價鍵與細胞壁多糖交聯(lián),大大增 加了細胞壁的強度與抗降解
植物細胞壁的組成