Embed Size (px)
Citation preview
MULTICELLULÁRIS SZERVEZŐDÉS:
SEJT-SEJT (SEJT-MÁTRIX) KÖLCSÖNHATÁSOK
1. Bevezetés
(2.) Extracelluláris mátrix (ECM) (Szövettan!)
(Kollagén, hialuron sav, proteoglikánok)
(3.) a. Multiadhéziós mátrix fehérjék
- Laminin, nidogén
- Fibronektinek
(3.) b. Multiadhéziós mátrix fehérjék sejtfelszíni receptorai
- Integrinek (sejt – mátrix)
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák. Extravazáció.
- Kadherinek (Ca2+ mellett) pl. E-, N-, P-kadherinek
- Ig szupercsalád (Ca2+ nélkül) pl. N-CAM
- Szelektinek (Ca2+ mellett)
- (Integrinek)
5. Sejt junkciók (specializált kapcsolatok)
- okklúziós junkciók – szoros junciók
- kihorgonyzós junkciók – adherens junkciók
- funkcionális junkciók – gap (rés) junkciók
!
Szabó Gábor: Sejtbiológia (Medicina, 2009)
9.2 Multicelluláris szerveződés: ...(oldalak: 504-513)
info
KULCSSZAVAK:
Kollagén; Laminin; Fibronektin; Integrin;
Integrin konformáció változás; Kadherinek; N-CAM;
ICAM; RGD prezentáció; Szelektinek; Extravazáció;
Homofil kötődés; Heterofil kötődés;
Szoros junkció; Adherens junkció; Rés junkció;
Adhéziós öv; Dezmoszóma; Hemidezmoszóma;
Fokális adhézió; Konnexin; Konnexon;
!
Sejt-sejt adhéziós fehérje
Intracelluláris kapcsoló fehérje
Sejtfelszínireceptor
Citoszkeletális fehérjék
Multiadhézós fehérje Glükózaminoglikánok
Mátrix proteoglikánmag fehérje
Kollagén rost
Plazmamembrán
Sejtfelszíni proteoglikánmag fehérje
1. Bevezetés info
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
1. Bevezetés!
(3.) a. Multiadhéziós mátrix fehérjék
(a)
(b)
Laminin
Nidogén
25 nm
N1 N2
hélix
Diszulfidkötések
L1
L4
L2
L3
L5
L6
A lánc
B1 lánc
B2 lánc
helikálisantekeredett hurok
LAMININ
Három polipeptid
(MW: 820,000)
L1 = integrin vagy nidogén kötőhelye
L2, L4 = szulfonált lipid kötőhelye
L3 = IV. típusú kollagén kötőhelye
L5 = idegsejtek sejtfelszíni
receptorainak kötőhelye
L6 = proteoglikán kötőhelye
NIDOGÉN
(MW: 158,000)
N1 = kollagén vagy proteoglikán
kötőhelye
N2 = laminin kötőhelye
info
Fibroblasztok
Fibronektinfilamentumok
info(3.) a. Multiadhéziós mátrix fehérjék
FIBRONEKTIN
Dimerek
Sejteket rögzítik az ECM-hez
RGD-t prezentál
Normál sejtek választják ki
Rákos sejtek nem választják ki
Elősegíti a sejtek vándorlását
(3.) a. Multiadhéziós mátrix fehérjék!
(3.) a. Multiadhéziós mátrix fehérjék info
Arginin, glicin, aszparagin sav
III típusú ismétlődő szakasz
(kb. 100 aminosav)
FIBRONEKTIN
RGD bemutatás
(3.) a. Multiadhéziós mátrix fehérjék info
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Integrinek
(3.) b. Multiadhéziós mátrix fehérjék sejtfelszíni receptorai
Ligand kötőrégió
12-15 nm
12-15 nm
8 nm
Cisztein gazdagismétlődőszakaszok
Plazmamembrán
INTEGRINEK
αβ heterodimerek, az emlősöknél
19 α és 8 β van, 152 kombináció-
ból kb. 24 fajta van.
Ca2+ mellett kötődik
β1 ECM-hez kötődéshez
β2 sejt-sejt kölcsönhatás
(fehérvérsejtek)
RGD preferencia
(arginin, glicin, asp. sav)
Kd=10-6-10-8 M, viszonylag
gyenge, néha aktiválni kell
(vérlemezke: αIIbβ3,
extravazáció: αLβ2)
(3.) b. Multiadhéziós mátrix fehérjék sejtfelszíni receptorai !
Bizonyos integrineket aktiválni kell, hogy felvegyék a
megfelelő konformációt.!
(3.) b. Multiadhéziós mátrix fehérjék sejtfelszíni receptorai
(3.) b. Multiadhéziós mátrix fehérjék sejtfelszíni receptorai info
Sejten kivüli tér
Fibronektin szálak
Plazmamembrán
Aktint tartalmazó7 nm-es mikro-filamentumok
0.5 m
(3.) b. Multiadhéziós mátrix fehérjék sejtfelszíni receptorai info
Piros: aktin filamentek, zöld: integrin molekulák
(3.) b. Multiadhéziós mátrix fehérjék sejtfelszíni receptorai info
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák
Homofil adhézió (1940, máj és vese sejtek disszociációja
és összekeverése)
Kötődések típusai
HOMOFIL KÖTŐDÉS HETEROFIL KÖTŐDÉSKÖTŐDÉS EXTRACELLULÁRIS
MOLEKULA SEGÍTSÉGÉVEL
Ig-szerüdomének
Lektin domén
Szelektinek
Ig szupercsaládKadherinek
Adhéziós domén
III típusúfibronektin
Plazmamebrán
Külső tér
Citoszól
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Kadherinek
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák
Kadherinek
Homofil kötődés
Típusai: E-kadherinek (ovomorulin), epitél sejtek
N-kadherinek, idegrendszer, lencse stb.
P-kadherinek, szív, bélrendszer stb.
Ca2+ mellett kötődik
L sejtek transzfekciója
Az utolsó 100 aminosav szükséges a kötődéshez
(kiméra, mutagenézis)
Embriogenezis (E- helyett N- kadherinek)
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák !
4. Sejt-sejt adhéziós
molekulák
Kadherinek
Kadherinek
info
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Ig szupercsalád
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák
Ig szupercsalád
Homofil és heterofil kötődés
N-CAM – nerve cell adhesion molecule –
Három forma - “alternative splicing”
Ca2+ nem szükséges a kötődéshez
Sziálsav (negatív töltésű cukorszármazék
- embriogenezis 30% sziálsav – gyenge kölcsönhatás
- differenciálódás 10% sziálsav – erősebb kölcsönhatás
!
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák
“Alternative splicing”
info
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Szelektinek
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák
SZELEKTINEK
Ca2+ szükséges a kötődéshez
Cukrot kötőhelye van
P-szelektin,
Heterofil kötődés
EXTRAVAZÁCIÓ (PAF, αLβ2 ICAM-1)
(PAF: platelet acivating factor
αLβ2: integrin
ICAM-1: intercellular adhesion molecule-1)
Leukocita adhéziós deficiencia
(mutáció az αLβ2 integrin β2 részében)
!
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák!
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák. Extravazáció.
EXTRAVAZÁCIÓ
!
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák. Extravazáció.
EXTRAVAZÁCIÓ!
- okklúziós junkciók – szoros junkciók
- kihorgonyzós junkciók – adherens junkciók
- funkcionális junkciók – gap (rés) junkciók
Sejt junkciók (specializált kapcsolatok)
5. Sejt junkciók!
Apikális felszín
Laterális felszín
Bazális felszín
Bazális lamina
Hemidezmoszóma
Intermediálisfilamentumok
Gap junkciók
Pont dezmoszóma
Adherens junkció
Mikrovillus
Szoros junkciók
5. Sejt junkciók
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Szoros junkció
5. Sejt junkciók
5. Sejt junkciók Szoros junkció info
Impermeábilis vízben oldódó
molekulák számára
Megakadályozza a membrán
komponensek diffúzióját az
apikális és bazolaterális
membrán között
Két sor fehérje részecske
(klaudin és okkludin)
Szoros
junkció
Intercelluláris
tér
Mikrovillusok
Szomszédos sejteket
összekapcsoló fehérje
Fehérje sor
5. Sejt junkciók
Szoros junkció -
okklúziós junkció
!
5. Sejt junkciók
Szoros junkció -
okklúziós junkció
info
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Adhéziós
junkciók
5. Sejt junkciók
5. Sejt junkciók
Adherens junkciók (kihorgonyzó junkciók)
Junkció Transzmemb. Extracelluláris Intracelluláris Intracelluláris
kötő fehérje ligand citoszkeleton adapter fehérje
Adhéziós öv kadherin szomszédos sejt aktin filamen- kateninek
(Sejt – sejt) kadherinje tumok plakoglobin
Dezmoszóma kadherin szomszédos sejt intermediális dezmoplakinok
(Sejt – sejt) kadherinje filamentumok plakoglobin
Adhéziós plakk integrin extracelluláris aktin filamen- talin, vinkulin
(Sejt – mátrix) mátrix fehérje tumok
Hemidezmo- integrin extracelluláris intermediális dezmoplakin
szóma mátrix fehérje filamentumok szerű fehérje
(Sejt – mátrix)
!
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Adhéziós öv
5. Sejt junkciók
5. Sejt junkciók
Adhéziós öv
zonula adherens
!
5. Sejt junkciók
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!Dezmoszóma
5. Sejt junkciók
Citoplazmatikuslemez (plakoglobin)
Keratinintermediálisfilamentumok
Dezmoglein ésdezmokollin(transzmembránkötő fehérjék)
Plazmamembrán
Sejt-sejt közötti tér
5. Sejt junkciók
Dezmoszóma
!
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Hemidezmoszóma
5. Cell junctions
Kollagén
Horgonyzó lamininszálak
Intermediálisfilamentumok
Lemezek
Integrin
Plazma-membrán
Epitél sejt
Bazálislamina
5. Sejt junkciók
Hemidezmoszóma
(Epitél sejteken)
!
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Fokális kontaktus
(fokális adhézió)
5. Sejt junkciók
Fokális kontaktus, adhéziós plakk, fokális adhézió
5. Sejt junkciók!
(fibroblaszt
sejteken)
5. Sejt junkciók
Fokális kontaktus, adhéziós plakk, fokális adhézió
T: talin, V: vinkulin, Ten: tenzin, Pa: paxilin, α-Ac1: α-aktinin
info
5. Sejt junkciók
Fokális kontaktus, adhéziós plakk
info
(Fibroblaszt sejteken)
5. Sejt junkciók
Adherens junkciók (kihorgonyzó junkciók)
Junkció Transzmemb. Extracelluláris Intracelluláris Intracelluláris
kötő fehérje ligand citoszkeleton adapter fehérje
Adhéziós öv kadherin szomszédos sejt aktin filamen- kateninek
(Sejt – sejt) kadherinje tumok plakoglobin
Dezmoszóma kadherin szomszédos sejt intermediális dezmoplakinok
(Sejt – sejt) kadherinje filamentumok plakoglobin
Adhéziós plakk integrin extracelluláris aktin filamen- talin, vinkulin
(Sejt – mátrix) mátrix fehérje tumok
Hemidezmo- integrin extracelluláris intermediális dezmoplakin
szóma mátrix fehérje filamentumok szerű fehérje
(Sejt – mátrix)
!
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
!
Gap (rés) junkciók
5. Sejt junkciók
5. Sejt junkciók
Gap (rés) junkciók - funkcionális junkciók
2 nm rés (gap)
1.5 nm átmérőjű
1200 Da molekulasúly alatt átjárható
2000 Da molekulasúly felett nem átjárható
Kapcsoló ágensek: ATP, cAMP, Ca2+
Elektromos kapcsolódás
6 konnexin alegység, 12 alegység együtt egy csatorna
3. hélix béleli a csatornát
Magas Ca2+, alacsony és magas pH blokkolja a csatornát
Kísérlet lucifer yellow festékkel
!
5. Sejt junkciók
Gap junkció, elektromos szinapszis
info
(A)
Hat konnexinalegységbőlalló henger
(B) NH3+
COO-
Membrán
Transzmembrán hélixek
Sejtekközöttirés
Citoszól
Citoszól
Citoszól
Sejtek közötti2 nm-es rés
5. Sejt junkciók
Gap junkció
!
ICRAC
Ca2+
IP3
Szabályozás:
<1 kDa
PKGPKCPKA
Ca2+
pH
enzimek
Recepor-expresszió
Receptor-asszociáció
Az intercelluláris “gap” junkciók
szabályozása és lehetséges céltáblái
: Ca , IP3 , GF,….
?
?
??
info
“GAP” JUNKCIÓS KOMMUNIKÁCIÓ
A172 GLIOBLASZTÓMA SEJTEKBEN
Karcolásos jelölés:
Közeg: HEPES puffer, 1 mM Ca, 10 mM EGTA
Jelölő anyag: 1 mg/ml Lucifer Yellow
info
AZ INTERCELLULÁRIS “GAP” JUNKCIÓ
SZÉTKAPCSOLÁSA
Szétkapcsoló vegyületek:
* Hosszú szénláncú alifás alkoholok pl.: oktanol
* magas intracelluláris Ca2+ szint
* halotán (altatószer), stb.
info
CE
LL
-MA
TR
IX
AD
HE
SIO
NC
EL
L-C
EL
L
AD
HE
SIO
N
5. Sejt junkciók !
MULTICELLULÁRIS SZERVEZŐDÉS:
SEJT-SEJT (SEJT-MÁTRIX) KÖLCSÖNHATÁSOK
1. Bevezetés
(2.) Extracelluláris mátrix (ECM) (Szövettan!)
(Kollagén, hialuron sav, proteoglikánok)
(3.) a. Multiadhéziós mátrix fehérjék
- Laminin, nidogén
- Fibronektinek
(3.) b. Multiadhéziós mátrix fehérjék sejtfelszíni receptorai
- Integrinek (sejt – mátrix)
4. Sejt-sejt adhéziós molekulák. Extravazáció.
- Kadherinek (Ca2+ mellett) pl. E-, N-, P-kadherinek
- Ig szupercsalád (Ca2+ nélkül) pl. N-CAM
- Szelektinek, Ca2+ mellett
- (Integrinek)
5. Sejt junkciók (specializált kapcsolatok)
- okklúziós junkciók – szoros junciók
- kihorgonyzós junkciók – adherens junkciók
- funkcionális junkciók – gap (rés) junkciók
!
Expression of GFP-EGFR fusion protein in
transfected CHO cellsTyrK
GFP
Max Planck Inst. Göttingen
Roland Brock, Thomas M. Jovin Friedländer Elza XXV.OTDK
GFP 2008, Nobel Prize
