Sejtadhézió Sejtkapcsoló struktúrák

Az előadások a következő témára: "Sejtadhézió Sejtkapcsoló struktúrák"— Előadás másolata:

1 Sejtadhézió Sejtkapcsoló struktúrák
Dr. habil. Kőhidail László egyetemi docens Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Kemotaxis 2010/2011

2 Sejtadhézió jelentősége: Sejtlemezek kialakulása

3 Sejtadhézió jelentősége: Többrétegű sejtsorok kialakulása

4 Limfociták kilépése az endotélen
„Rolling” Belépés Adhézió Migráció homing receptor vaszkuláris addressin

5 Adhéziós molekulák fő csoportjai

6 Sejtadhézió során expresszálódó főbb sejtfelszíni kapcsoló molekulák
Cadhedrinek homofil Szelektinek heterofil Integrinek heterofil Immunoglobulin homofil domaint tart. mol. { Ca2+

7 pl. cadherin cito- szkele- ton i.c. kapcsoló fehérjék ECM pl. integrin

8 Cadherin Ca2+ Ca2+ Honofil kapcsolat Sejt-sejt Ca2+ Ca2+-függő kötődés
I.c. aktinhoz vagy intermedier filamentumhoz kapcsol Gerincesek fejlődésében meghatározó szerep Ca2+ catetin Szövetspecifitás: N - nerve P - placenta E - epithelial aktin v. IF

9 Szelektinek Lektin típusú szénhidrát-kötő fehérjék Szövetspecifitás:
E - epitheliális L - limfoid P - placenta L szelektin: szerepe van az adhézió kezdeti fázisának kialakulásában; újszülöttekben kevés van belőle ezzel is magyarázzák a gyulladásos reakciók viszonylag kis számát.

10 Integrin b a Ca2+-függő kötődés Heterofil kapcsolat Fokális kontaktus
I.c. kapcsoló molekulák pl. talin, a-aktinin, vinculin E.c. kötésben fontos RGD Partner molekulák: fibronektin laminin kollagén S S Hiánya esetén (b) a leukocyta adhézió károsodik, s ez a fertőzések számát növeli

11 CAM = Cell Adhesion Molecules
5 db Ig-szerű domain Ca2+-tól független adhézió Homofil kapcsolat - jellemző Heterofil kapcsolat - ritka 20-nál több variáció A fejődés kritikus fáűzisában expresszálódnak Ig-szerű domainok Szövetspecifitás: N-CAM - neuron L-CAM - máj Melanomában - összefüggés az ICAM-1 és a tumor áttétképzőképessége között

12 Sejt-sejt kapcsolatok

13 Sejtkapcsoló struktúrák
Tight junction Zonula adherens Desmosoma Gap junction Hemidesmosoma Interdigitáció

14 Tight junction = zonula occludens
intercelluláris tér Lipid bilayer Citoplazmatikus fele transzmembrán proteinek occludin 0.6 mm

15 Tight junction „szigetelő” hatásának kimutatása
negatív festéssel

16 Occludin –vonalak rendszere

17 Tight junction szerepe
Mechanikai kapcsolat Barrier funkció Megakadályozza a vízoldékony molekulák bejutását a membránkomponensek laterális diffúzióját Az occludin kapcsolódásához Ca2+ szükséges Permeabilitás: inorganikus anyagok aminosavak monoszaccharidok

18 Rekeszes desmosoma – septate junction
a sejtek apikális részénél találhatók folytonos gyűrűt képeznek (ld. z. adherens) sejtek összetartását segítik elő aktin kihorgonyzási helyei

19 Dezmoszóma = macula adherens
Sejt-sejt közötti patentkapocs-szerű kötődés

20 Dezmoszóma citoplazmatikus plakk dezmoplakin, plakoglobin aktin
intermedier filamentumok dezmoszómális cadherinek pl. desmoglein, desmocollin

21 Desmosoma TEM szerkezete
Citoplazmatikus plakk Intermedier filamentumok (pl. keratin) cadherinek

22 Desmosomákat összekötő membrán alatti hálózat

23 Gap junction = „réses kapcsolat” (1958, 1968)
A szomszédos sejtek közötti 2-4 nm-es rést hidalja át Hexagonális szerkezetű csatornát (connexon) képez A csatorna falát 6 db connexin alkotja (4 db a helikális komponens) A csatornák szövet, ill. sejt specifikusak a connexinek eltérő volta miatt A csatornákon anyagok szabályozott áramlása történik (max MS. 1000)

24 Gap junction

25 Gap junction

26 Gap junction szerepe Ca 2+ transzportja
Neuronokban a neurotranszmitterek, cAMP, Ca 2+ transzportja Korai embriókban - szignalizáció

27 Plazmodezmata A gap junctionhoz hasonló funkció
sER citoplazma dezmotubulus sejtfal plazma membrán plazmodezmata A gap junctionhoz hasonló funkció Vírusfertőzés a pórusátmérő növekedését okozza

28 Plazmodezmata ER sejtmembrán dezmotubulus

29 Fél-desmosoma Hámsejtek rögzítése a bazális membránhoz

30 Bazális csíkolat

31 Interdigitácio Hámsejtek esetében jellemző

32 A fokális kontaktus szerkezete
actin filamentum a actinin vinculin paxillin talin integrin fibronectin

33 Fokális kontaktusok aktin vinkulin

34 Extracelluláris matrix

35 Extracelluláris matrix – Építő elemek
Glycosaminoglycanok (GAG-ok) heparán szulfát keratán szulfát chondroitin szulfát „Core-proteinek” aggrecan – decorin kollagén – elasztin - struktúra fibronektin – laminin - adhézió

36 Extracelluláris matrix - Funkció
Sejtmozgást befolyásolják Szecernált szignál molekulák aktivitását szabályozzák Koreceptorként működhetnek

37 Fibronektinek RGD kollagén sejt heparin Dimer eltérő összetételű
láncokból – alternatív splicing heparin

38 Fibronektinek Glikoproteinek Dimer-szerkezet RGD (Arg-Gly-Asp)
Plazma fibronektinek Gén „K.O.” kísérletek Asp

39 Bazális lamina Sejt Rétegei: lamina lucida lamina densa
Ktsz. Rétegei: lamina lucida lamina densa lamina fibroreticularis Alkotói: IV. kollagén laminin perlecan entactin

40 Bazális membrán SEM képe
epitheliális sejtek bazális membrán kollagén fibrillumok

41 Bazális membránt alkotó fehérjék

42 Kollagén Több mint 15 típusa ismert
nm átmérőjű fibrillumok Több mint 15 típusa ismert I., II., III., V., XI. – fibrillum kialakítás IV., VII. – hálózat képzése IX., XII. fibrillumok asszociációj

43 Kollagén rost felépülése
a-lác szintézise Pro, Lys hidroxiláció glikoziláció összeépülés triple helix képzés fibrillumok rosttá rendeződése szekréció prokollagén lehasítása Fibrillummá épülés

44 Kollagén fibrillum negatív festődése
kollagén molekulák közötti rések kollagén

45 Kollagén fibrillumok SEM képe

46 Laminin mindegyik láncnak több típusa is fellelhető
A lánc B1 lánc B2 lánc Globuláris domének a-helix mindegyik láncnak több típusa is fellelhető 18 laminin izoforma szöveti eltérések

47 Kollagén IV Entactin Perlecan Laminin

48 Elasztin nyújtás lazítás elasztin rost keresztkötések

49 Aggrecan aggregátum Egy komplex: mol.súlya kb. 108
térfogata 2x10-12 cm3 (= baktérium)

50 Aggrecan aggregátum prot. Hialuronan Kapcsoló proteinek Keratin
1 mm Core prot. Hialuronan Kapcsoló proteinek Keratin szulfát Chondroitin szulfát

51 A focalis contactus molekuláris összetétele
Fimbrin Nexilin Tensin A-Actinin Talin Paxillin Caveolin Zyxin Palladin Vinexin Ponsin Integrin, Syndecan-4, Leukocyte common antigen A focalis contactus molekuláris összetétele

52 Integrinek indukciója
Matrix kötőhely e.c. matrix aktivált integrin Citoszkeleton kötőhely P P P P aktin