EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX SEJT ADHÉZIÓ

Átírás

1 EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX SEJT ADHÉZIÓ

2 EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX ÖSSZETARTJA A SZÖVETEKET A BŐR, CSONT, PORC ÁLLAGÁNAK MEGHATÁROZÁSA SEJTMOZGÁSOK IRÁNYÍTÁSA AZ EGYEDFEJLŐDÉS SORÁN ÉS SZÖVETI REGENERÁCIÓNÁL JELÁTVITELI FOLYAMATOK

3 EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX CSONT PORC AREOLÁRIS KÖTŐSZÖVET ECM ÖSSZETARTJA A SZÖVETEKET, MEGHATÁROZZA MECHANIKAI TULAJDONSÁGAIKAT

4 EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX AZ ECM NÖVEKEDÉSI FAKTOROKAT RAKTÁROZ

5 EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX fibroblaszt: mikrofilamentum kötegek fokális adhéziók fibronektin mátrix AZ ECM JELZETT ÖSVÉNYKÉNT SZOLGÁL A VÁNDORLÓ SEJTEK SZÁMÁRA

6 EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX 1)strukturális proteinek-kollagének & ELASZTINOK 2) protein-poliszacharid komplexek a strukturális proteinek beágyazásához-proteoglykánok 3) adhéziós glykoproteinek a sejtek ECM-hez rögzítéséhez-fibronektinek & LAMININEK

7 ECM: KOLLAGÉNEK

8 KOLLAGÉNEK ER LUMEN SZEKRÉCIÓ UTÁN ECM-BEN összeszerelődés prokollagén peptidáz összeszerelődés összeszerelődés kollagén molekula a lánc prokollagén (tripla hélix) kollagén fibrillum (kovalensen keresztkötött kollagén molekulák) kollagén rost

9 KOLLAGÉNEK kollagén kollagén fibrillum kollagén rost a lánc I. BŐR, CSONT, INAK II. PORC III. RÁCSROSTOK IV. LAMINA BASALIS A prokollagénből sokféle szövetspecifikus kollagén képződik Az öregedés során a kollagének keresztkötöttebbé válnak

10 KOLLAGÉN MUTÁCIÓK: EHLERS-DANLOS SZINDRÓMA Hyperelasztikus bőr laza ízületek ligamentum rövidülések aorta aneurizma autoszómális domináns

11 KOLLAGÉN MUTÁCIÓK: EHLERS-DANLOS SZINDRÓMA fejletlen fogzománc

12 KOLLAGÉN SZINTÉZIS: C VITAMIN A C VITAMIN KOFAKTORA A PROLIL HIDROXILÁZ & LIZIL HIDROXILÁZ ENZIMEKNEK A HIDROXILÁLÁS A HÁRMAS HÉLIX SZERKEZET KIALAKULÁLSÁHOZ SZÜKSÉGES

13 KOLLAGÉN SZINTÉZIS GÁTLÁS: SKORBUT TÜNETEK: fáradtság, anémia, laza fogak, nyálkahártyavérzések

14 ECM: ELASZTINOK

15 ECM: ELASZTINOK A tüdő elasztin hálózata endotélium lamina basalis elasztikus réteg simaizom réteg elasztikus réteg ARTÉRIÁK FALA BŐR TÜDŐ

16 ECM: ELASZTINOK elasztin rost nyújtás relaxáció ELASZTONEKTIN RECEPTORON KERESZTÜL KAPCSOLÓDIK A SEJTMEMBRÁNHOZ elasztin molekula keresztkötés

17 ECM: FIBRILLIN

18 FIBRILLIN MUTÁCIÓK: MARFAN SZINDRÓMA Domináns öröklődés Gén: FBN1 protein: fibrillin-1 FIBRILLIN: AZ AMORF ELASZTINT BURKOLÓ MIKROFIBRILLUMOK FŐ ALKOTÓJA.

19 ECM: GLUKÓZAMINOGLIKÁNOK (GAG) Poliszacharidok, ismétlődő diszacharid alegységek: (szulfatált) N-acetilglükózamin, glukuronsav, galaktóz, iduronsav HIALURONSAV KONDROITIN SZULFÁT DERMATÁNSZULFÁT KERATÁNSZULFÁT HEPARÁNSZULFÁT

20 PROTEOGLIKÁNOK (PG) hialuronsav kondroitin szulfát hialuronsav kondroitin szulfát proteoglikán keratán szulfát hialuronsav keratán szulfát kapcsoló fehérje Fehérjetengelyhez (core protein) kapcsolódó GAG-ok (akár több száz)

21 PROTEOGLIKÁNOK (PG) Sejtfelszíni PG-k ECM PG-k Aggrekán: Porc PG, arthrosisban mennyiségük csökken, porcsszövet lekopik Perlekán: lamina basalis Dekorin: bőr, ín, érfal Kapcsolódnak a kollagénekkel és elasztinokkal, beágyazzák őket.

22 PROTEOGLIKÁNOK (PG) kollagén diszacharid alegységek növekedési faktor sejtfelszíni receptor proteoglikán A PG-k poliszacharid láncai növekedési faktorokat kötnek

23 MULTIADHÉZIÓS FEHÉRJÉK: (Mátrix szerveződése és sejt-mátrix kapcsolatok) LAMININ NIDOGÉN FIBRONEKTIN MULTIADHÉZIÓS FEHÉRJÉK RECEPTORAI: INTEGRINEK SEJT-SEJT ADHÉZIÓ: KADHERINEK, SZELEKTINEK, IG SZUPERCSALÁD (N-CAM, I-CAM)

24 MULTIADHÉZIÓS FEHÉRJÉK: (Mátrix szerveződése és sejt-mátrix kapcsolatok) LAMININ NIDOGÉN FIBRONEKTIN

25 LAMININ a lánc Kollagén IV kötés nidogén kötés sejtfelszíni receptor kötés a basalis lamina-hoz köti a sejteket híd az ECM és a sejtek között Kollagén IV kötés basalis lamina : epitheliális sejtek és kötőszövet között struktúrális szilárdság a szöveteknek permeabilitás szabályozás (sejtek és molekulák) g lánc b lánc sejtfelszíni receptor kötés

26 NIDOGÉN nidogén (entactin): a basalis lamina alkotója IV. kollagénnel, PG-okkal, lamininnel & fibronektinekkel együtt

27 FIBRONEKTINEK glykoproteinek diszulfid hidak fibrin kötés sejteket az ECM-hez köti RGD sequence: INTEGRIN kötés citoszkeletont álakítja-sejt alak meghatározás hiányukban a sejtek lelválnak az ECMtől, malignussá válhatnak sejt mozgás: fibronektin ösvények vezetik a sejteket véralvadást segíti heparin kötés INTEGRIN kötés sejtfelszíni receptor kötés fibrin kötés Kollagén kötés Heparin és fibrin kötés

28 MULTIADHÉZIÓS FEHÉRJÉK RECEPTORAI: Fibronektin kötő hely INTEGRINEK sok különböző heterodimer változat ECM sejtfelszíni ECM kötő receptor (Fibronektin, laminin) sejtmembrán a citoplazmikus oldalon sejtvázkomponenseket köt ECM-MEMBRÁN-SEJTVÁZ KAPCSOLAT Talin kötő hely citoplazma

29 INTEGRIN JELÁTVITEL SEJTVÁNDORLÁS PROLIFERÁCIÓ DIFFERENCIÁCIÓ TÚLÉLÉS APOPTÓZIS

30 INTEGRINEK ECM citoplazma sejtmembrán ECM FOKÁLIS ADHÉZIÓ: ECM fehérjék-integrin-talin-vinkulin-aktin-a aktinin

31 SEJTVÁNDORLÁS Emlékeztető a sejt 2. előadásból Aktin citoszkeleton polarizált fibroblasztban. Aktin hálózat a lamellipodiumban (Lam.), kötegek a filopodiumban (Fil); kontraktilis stressz-kötegek (stress fibres, S.F.) Fokális komplexek (Fx) és fokális adhéziók (F.A.) játszanak szerepet a sejt extracelluláris térhez tapadásában.

32 SEJTVÁNDORLÁS ÉS SEJTADHÉZIÓ A fokális komplexek/adhéziók legfontosabb alkotói az integrinek. a és b integrinek (transzmembrán fehérjék) dimerjei felelősek a sejt és az extracelluláris mátrix közti dinamikus kapcsolat kialakításáért. Az integrinek adapter fehérjéken keresztül (vinkulin, talin) kapcsolódnak az aktin sejtvázhoz. Emlékeztető a sejt 2. előadásból

33 SEJTVÁNDORLÁS, SEJTADHÉZIÓ ÉS MT-K A mikrotubulusok szerepe a sejtvándorlás során: fokális komplexek/adhéziók feloldása. Emlékeztető a sejt 2. előadásból

34 INTEGRINEK epitél sejtek ECM citoplazma sejtmembrán ECM HEMIDEZMOSZÓMA: ECM fehérjék-integrin-plakk fehérjék-intermedier filamentum

35 SEJT-SEJT ADHÉZIÓ KADHERINEK Az N-CAM-ok & kadherinek szénhidrát csoportjai határozzák meg a sejt-sejt kapcsolat specificitását és erejét. SZELEKTINEK IG SZUPERCSALÁD (N-CAM, I- CAM)

36 Neural cell adhesion molekulák (N- CAMs) idegsejteket kötnek egymáshoz E-kadherin (epithethial tissue), N- kadherin (nervous tissues) & P- kadherin (placental tissue) A szelektinek más sejtek sejtfelszíni glukoproteinjeit kötik Az integrinek más sejtek ICAM (intercellular cell adhesion molecule) fehérjéit kötik

37 CAM ellenes ellenanyagok hatására a normális embrió (a) szétesik (b).

38 Kadherin túltermeltetés hatására a sejtek összetapadnak (b, c).

39 EXTRAVAZÁCIÓ: a fehérvérsejtek kilépése a vérből a szövetekbe fehérvérsejt szénhidrát endotélium Először az endotélsejtek szelektinjei kötik a fehérvérsejtek szénhidrátjait, ami integrin aktiválódást, majd integrin-icam kötést eredményez.

40 SEJT apikális régió JUNKCIÓK 1. SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS Bazolaterális régió 2. KIHORGONYZÓ JUNKCIÓK (SEJT-SEJT, SEJT-ECM) 3. KOMMUNIKÁLÓ JUNKCIÓK / dezmoszóma GAP JUNCTIONS hemidezmoszóma adherens junkciók =kihorgonyzó junkciók

41 SEJTKAPCSOLATOK (JUNKCIÓK) 1. SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS-APIKÁLIS BAZOLATERÁLIS MEMBRÁN, ÖSSZEKÖTŐ: KLAUDIN, OKKLUDIN 2. KIHORGONYZÓ JUNKCIÓK (SEJT-SEJT, SEJT-ECM) / DESMOSOMES: SEJT-SEJT: ADHERENS JUNKCIÓK/ÖVDEZMOSZÓMÁK (HÁMSEJTEK, KADHERIN- KATENIN-CITOSZKELETON (CS): AKTIN) PONTDEZMOSZÓMA (HÁM, IZOM, CITOPLAZMIKUS LEMEZ: PLAKOGLOBIN & DEZMOPLAKIN, ÖSSZEKÖTŐ: KADHERIN, CS: INTERMEDIER FILAMENTUMOK SEJT-ECM: HEMIDEZMOSZÓMA (HÁMSEJT-BASALIS LAMINA, CITOPLAZMIKUS LEMEZ: DEZMOPLAKINSZERŰ, ÖSSZEKÖTŐ: INTEGRIN, CS: INTERMEDIER FILAMENTUMOK, ECM: LAMININ) FOKÁLIS ADHÉZIÓS PLAKK (ECM- ÖSSZEKÖTŐ: INTEGRIN-VINKULIN, TALIN, ALFA AKTININ- (CS): AKTIN) 3. KOMMUNIKÁLÓ JUNKCIÓK / GAP JUNCTIONS

42 SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS bazolaterális membrán régió Szomszédos epitél sejtek apikális membrán régió

43 SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS sejtmembránok a szoros junkciók meggátolják az extracelluláris térben levő molekulákat a sejtek közé jutástól a szoros junkciókat KLAUDIN és OKKLUDIN transzmembrán fehérjék tartják össze, aktinnal kapcsolódnak a citoplazmában a szoros junkciók meggátolják az apikális-bazolaterális membránalkotók keveredését

44 SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS fagyasztva töréses (freeze fracture) elektronmikroszkópos kép a szoros junkciókról

45 SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS elektrondenz anyagba alulról bemártott sejtek elektron mikroszkópos képe, a szoros junkciókon nem tud áthatolni a nyomjelző

46 PONTDEZMOSZÓMA INTERMEDIER FILAMENTUM: tonofilamentum DEZMOSZÓMA PLAKK: dezmoplakin, pakoglobin KADHERINEK: dezmokollin, dezmoglein

47 PONTDEZMOSZÓMA

48 PONTDEZMOSZÓMA E-KADHERIN b katenin a katenin aktin ADHERENS JUNKCIÓK/ÖVDEZMOSZÓMÁK pakoglobin KADHERINEK: dezmoglein INTERMEDIER FILAMENTUM: tonofilamentum KADHERINEK: dezmokollin dezmoplakin

49 KOMMUNIKÁLÓ JUNKCIÓK / GAP JUNCTIONS hat konnexin alegységből épülnek fel a transzmembrán konnexonok két konnexon összeköti a szomszédos sejtmembránokat, egy 3 nm átmérőjű hidrofil csatornát létrehozva a csatornán keresztül ionok és egyéb kis molekulatömegű másodlagos hírvivők jutnak át

50 ECM-SEJT KÖLCSÖNHATÁSOK Izomszövet specifikus ECM-membráncitoszkeleton kapcsolat. A kapcsolatot létrehozó molekulákat (disztrofin, szarkoglikán, disztroglikán és laminin) kódoló gének mutációi izomdisztrófiákat okoznak. Leggyakoribb a Duchenne-féle, X-hez kötött izomdisztrófia. IZOMDISZTRÓFIÁK Emlékeztető a sejt 2. előadásból

51 ECM-MEMBRÁN-CITOSZKELETON-SEJTMAG KAPCSOLAT disztroglikán kollagén/ fibronektin integrin ECM sejthártya ECM MEGVÁLTOZÁS aktin filamentum GÉNEXPRESSZIÓ VÁLTOZÁS nukleáris pórus sejtváz SZÖVETI DIFFERENCIÁCIÓ lamin sejtmaghártya kromatin sejtmag