MULTICELLULÁRIS SZERVEZŐDÉS: SEJT-SEJT (SEJT-MÁTRIX) KÖLCSÖNHATÁSOK 1. Bevezetés (2.)Extracelluláris mátrix (ECM) (Kollagén, hialuron sav,

Átírás

1 MULTICELLULÁRIS SZERVEZŐDÉS: SEJT-SEJT (SEJT-MÁTRIX) KÖLCSÖNHATÁSOK 1. Bevezetés (2.)Extracelluláris mátrix (ECM) (Kollagén, hialuron sav, proteoglikánok) (3.)Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok - Laminin, nidogén - Fibronektinek Sejtfelszíni receptorok: - Integrinek (sejt mátrix, sejt sejt) 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák - Kadherinek Ca 2+ mellett, (pl. E-, N-, P-kadherinek - Ig szupercsalád Ca 2+ nélkül (pl. N-CAM) - Szelektinek, Ca 2+ mellett 5. Sejt junkciók (specializált kapcsolatok) - okklúziós junkciók szoros junciók - kihorgonyzós junkciók adherens junkciók - funkcionális junkciók gap (rés) junkciók

2 Szabó Gábor: Sejtbiológia (Medicina, 2009) 9.2 Multicelluláris szerveződés:...(oldalak: )

3 Sejt-sejt adhéziós fehérje 1. Bevezetés Citoszkeletális fehérjék Intracelluláris kapcsoló fehérje Sejtfelszíni receptor Plazmamembrán Sejtfelszíni proteoglikán mag fehérje Multiadhézós fehérje Glükózaminoglikánok Mátrix proteoglikán mag fehérje Kollagén rost

4 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok (a) (b) 25 nm L1 B1 lánc L2 L3 helikálisan tekeredett hurok Laminin Nidogén N1 A lánc Diszulfid kötések L5 L6 hélix L4 B2 lánc N2 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

5 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok Fibronektin filamentumok Fibroblasztok

6 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok FIBRONEKTIN Dimerek Sejteket rögzítik az ECM-hez RGD-t prezentál Normál sejtek választják ki Rákos sejtek nem választják ki Elősegíti a sejtek vándorlását

7 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok FIBRONEKTIN III típusú ismétlődő szakasz (kb. 100 aminosav) RGD bemutatás Arginin, glicin, aszparagin sav

8 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok

9 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok Ligand kötő régió 8 nm Cisztein gazdag ismétlődő szakaszok nm nm Plazmamembrán INTEGRINEK αβ heterodimerek, az emlősöknél 19 α és 8 β van, 152 kombinációból kb. 24 fajta van. Ca 2+ mellett kötődik β 1 ECM-hez kötődéshez β 2 sejt-sejt kölcsönhatás (fehérvérsejtek) RGD preferencia (arginin, glicin, asp. sav) Kd= M, viszonylag gyenge, néha aktiválni kell (vérlemezke α IIb β 3 )

10 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok

11 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok

12 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok Sejten kivüli tér Fibronektin szálak Plazmamembrán Aktint tartalmazó 7 nm-es mikrofilamentumok 0.5 m

13 (3.) Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok Piros: aktin filamentek, zöld: integrin molekulák

14 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák Homofil adhézió (1940, máj és vese sejtek disszociációja és összekeverése) Kötődések típusai HOMOFIL KÖTŐDÉS HETEROFIL KÖTŐDÉS KÖTŐDÉS EXTRACELLULÁRIS MOLEKULA SEGÍTSÉGÉVEL

15 Adhéziós domén Ig-szerü domének Lektin domén 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák Külső tér III típusú fibronektin Plazmamebrán Citoszól Szelektinek Kadherinek Ig szupercsalád

16 Kadherinek 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák Homofil kötődés Típusai: E-kadherinek (ovomorulin), epitél sejtek N-kadherinek, idegrendszer, lencse stb. P-kadherinek, szív, bélrendszer stb. Ca 2+ mellett kötődik L sejtek transzfekciója Az utolsó 100 aminosav szükséges a kötődéshez (kiméra, mutagenézis) Embriogenezis (E- helyett N- kadherinek)

17 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák Kadherinek Kadherinek

18 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák

19 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák Ig szupercsalád N-CAM nerve cell adhesion molecule Három forma - alternative splicing Ca 2+ nem szükséges a kötődéshez Sziálsav (negatív töltésű cukorszármazék - embriogenezis 30% sziálsav gyenge kölcsönhatás - differenciálódás 10% sziálsav erősebb kölcsönhatás

20 Alternative splicing 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák

21 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák

22 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák SZELEKTINEK Ca 2+ szükséges a kötődéshez Cukrot kötőhelye van P-szelektin, Extravazáció (PAF, α L β 2 ICAM-1) (PAF: platelet acivating factor ICAM-1: intracellular adhesion molecule-1) Leukocita adhéziós deficiencia (β 2 )

23 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák

24 EXTRAVAZÁCIÓ 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák

25 EXTRAVAZÁCIÓ 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák

26 5. Sejt junkciók Sejt junkciók (specializált kapcsolatok) - okklúziós junkciók szoros junkciók - kihorgonyzós junkciók adherens junkciók - funkcionális junkciók gap (rés) junkciók

27 5. Sejt junkciók Mikrovillus Apikális felszín zoros junkciók Adherens junkció Pont dezmoszóma Laterális felszín Gap junkciók ntermediális ilamentumok Hemidezmoszóma Bazális felszín Bazális lamina

28 Szoros junkció 5. Sejt junkciók

29 5. Sejt junkciók Mikrovillusok Szoros junkció - okklúziós junkció Szomszédos sejteket összekapcsoló fehérje Szoros junkció Intercelluláris tér Fehérje sor Impermeábilis vízben oldódó molekulák számára Megakadályozza a membrán komponensek diffúzióját az apikális és bazolaterális membrán között Két sor fehérje részecske

30 5. Sejt junkciók Szoros junkció - okklúziós junkció

31 Adherens junkciók (kihorgonyzó junkciók) 5. Sejt 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) α 6 β 4 mátrix fehérje tumok Hemidezmo- integrin extracelluláris intermediális dezmoplakin szóma α 6 β 4 mátrix fehérje filamentumok szerű fehérje (Sejt mátrix)

32 5. Sejt junkciók Adhéziós öv zonula adherens

33 5. Sejt junkciók

34 Plazmamembrán Sejt-sejt közötti tér Citoplazmatikus lemez (plakoglobin) 5. Sejt junkciók Dezmoszóma Dezmoglein és dezmokollin (transzmembrán kötő fehérjék) Keratin intermediális filamentumok

35 Epitél sejt Integrin Plazmamembrán Intermediális filamentumok Lemezek 5. Sejt junkciók Hemidezmoszóma Bazális lamina Kollagén Horgonyzó laminin szálak

36 Fokális kontaktus, adhéziós plakk 5. Sejt junkciók T: talin, V: vinkulin, Ten: tenzin, Pa: paxilin, α-ac1: α-aktinin

37 Fokális kontaktus, adhéziós plakk 5. Sejt junkciók

38 Fokális kontaktus, adhéziós plakk 5. Sejt junkciók

39 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, Ca 2+ Elektromos kapcsolódás 6 konnexin alegység, 12 alegység együtt egy csatorna 3. hélix béleli a csatornát Magas Ca 2+, magas ph blokkolja a csatornát Kísérlet lucifer yellow festékkel

40 Gap junkció 5. Sejt junkciók

41 A) Hat konnexin alegységből alló henger (B) + NH 3 Sejtek közötti rés Citoszól 5. Sejt junkciók Gap junkció Membrán Transzmembrán hélixek COO - Sejtek közötti 2 nm-es rés Citoszól Citoszól

42 Az intercelluláris gap junkciók szabályozása és lehetséges céltáblái ICRAC Recepor-expresszió Receptor-asszociáció IP 3?? Ca 2+?? ph enzimek <1 kda: Ca, IP3, GF,. Szabályozás: PKG PKC PKA Ca 2+

43 GAP JUNKCIÓS KOMMUNIKÁCIÓ A172 GLIOBLASZTÓMA SEJTEKBEN Karcolásos jelölés: Közeg: HEPES puffer, 1 mm Ca, 10 mm EGTA Jelölő anyag: 1 mg/ml Lucifer Yellow

44 AZ INTERCELLULÁRIS GAP JUNKCIÓ SZÉTKAPCSOLÁSA Szétkapcsoló vegyületek: * Hosszú szénláncú alifás alkoholok pl.: oktanol * magas intracelluláris Ca 2+ szint * halotán (altatószer), stb.

45 CELL-MATRIX ADHESION CELL-CELL ADHESION 5. Sejt junkciók

46 MULTICELLULÁRIS SZERVEZŐDÉS: SEJT-SEJT (SEJT-MÁTRIX) KÖLCSÖNHATÁSOK 1. Bevezetés (2.)Extracelluláris mátrix (ECM) (Kollagén, hialuron sav, proteoglikánok) (3.)Multiadhéziós fehérjék és sejtfelszíni receptorok - Laminin, nidogén - Fibronektinek Sejtfelszíni receptorok: - Integrinek (sejt mátrix, sejt sejt) 4. Sejt-sejt adhéziós molekulák - Kadherinek Ca 2+ mellett, (pl. E-, N-, P-kadherinek - Ig szupercsalád Ca 2+ nélkül (pl. N-CAM) - Szelektinek, Ca 2+ mellett 5. Sejt junkciók (specializált kapcsolatok) - okklúziós junkciók szoros junciók - kihorgonyzós junkciók adherens junkciók - funkcionális junkciók gap (rés) junkciók