页数:36页文件大小:964.0 KB来源: 细胞生物学ppt课件
本课件系统讲解细胞外基质:从成分概览出发,依次展开蛋白聚糖复合体、胶原的结构类型与合成装配、弹性纤维、纤粘连蛋白的RGD序列、层粘连蛋白与基膜结构,最后归纳细胞外基质的四项主要功能。
第五章细胞外基质与细胞连接
第一节 细胞外基质
一、细胞外基质的组成成分可分为三大类:
蛋白聚糖(proteoglycan),是由糖胺聚糖(glycosamin-oglycans)以共价的形式与线性多肽连接而成的多糖和蛋白复合物,它们能够形成水性的胶状物。
An overview of the macromolecular organization of the extracellular matrix
(一)蛋白聚糖proteoglycan
The structure of a cartilage-type proteoglycan complex.A蛋白聚糖单体B硫酸软骨素、硫酸角质素、透明质酸C蛋白聚糖的模式图D软骨中的蛋白聚糖电镜照片
(二)胶原
The structure of collagen
胶原的组织和结构电镜照片所示的是鸡胚胎结缔组织的胶原纤维; 图解是胶原的分子结构
3、胶原类型:已发现有多种类型的胶原,不同类型的胶原有不同的化学结构和不同的免疫性能,是不同基因的表达产物。各类胶原都有两个共同的特点∶①都是由三条肽链组成;②各类胶原蛋白的氨基酸组成完全不同,这在其他蛋白质中从未发现过。表中是已鉴定的部分胶原纤维的结构特征和分布。
下表列出胶原的类型、亚单位组成、结构特征与组织分布(源文本表格文字粘连,已按列拆分还原)。
| 类型 | 亚单位 | 结构 | 分布 |
|---|---|---|---|
| Ⅰ | α1(Ⅰ),α2(Ⅰ) | 纤维状 | 皮肤、腱、骨等 |
| Ⅱ | α1(Ⅱ) | 纤维状 | 软骨、玻璃体液 |
| Ⅲ | α1(Ⅲ) | 纤维状 | 皮肤、肌肉等 |
| Ⅳ | α1(Ⅳ),α2(Ⅳ) | 非纤维状 | 所有的基膜 |
| Ⅴ | α1(Ⅴ),α2(Ⅴ),α3(Ⅴ) | 纤维状 | 大多数间隙组织 |
| Ⅵ | α1(Ⅵ),α2(Ⅵ),α3(Ⅵ) | 纤维状 | 大多数间隙组织 |
| Ⅶ | α1(Ⅶ) | 非纤维状 | 锚定原纤维 |
| Ⅷ | α1(Ⅷ) | — | 某些内皮细胞 |
| Ⅹ | α1(Ⅹ) | — | 肥大和盐质软骨 |
| Ⅸ | α1(Ⅸ),α2(Ⅸ),α2(Ⅸ) | — | 软骨 |
| Ⅺ | α1(Ⅺ),α2(Ⅺ),α3(Ⅺ) | 纤维状 | 肥大和盐质软骨 |
| Ⅻ | α1(Ⅻ) | — | 皮肤、腱 |
| ⅩⅢ | α1(ⅩⅢ) | — | 表皮,基膜 |
| ⅩⅣ | α1(ⅩⅣ) | — | 胎儿皮肤和腱 |
源文本该表各列文字连续粘连,已按「类型—亚单位—结构—分布」拆分还原;其中Ⅸ型亚单位原文写作α1(Ⅸ)、α2(Ⅸ)、α2(Ⅸ),第三个疑为α3(Ⅸ),结构列多处原文为「?」已留空,建议对照原图核对。
4、脊椎动物胶原的合成与装配
脊椎动物中胶原的合成、装配与分泌
(1)装配过程中涉及的前体链、前胶原、胶原、胶原原纤维及胶原纤维的关系。
胶原装配的主要步骤
(2)由前体肽装配成前胶原时,是通过分子内的交联完成的。而由胶原装配成胶原原纤维(collagen fibril)则是通过分子间的交联。胶原纤维的分子间和分子内交联
5、胶原的作用
6、如果编码胶原的基因发生突变,将导致胶原病。若影响到胶原纤维的正确装配,皮肤和其它各种结缔组织就会因此降低强度而变得非常的松弛。过度松弛皮肤症这是1890年拍摄的"弹性皮肤人"的照片,是由于胶原装配不正确引起的遗传综合症。在某些个体中,由于胶原酶缺陷而引起,因为胶原酶缺陷,不能将前胶原转变成胶原。
(三)弹性蛋白
弹性蛋白是弹性纤维(elastic fibers)的主要成分。弹性纤维主要存在于韧带和脉管壁。弹性纤维与胶原纤维共同存在,赋予组织以弹性和抗张能力。
弹性纤维曲伸模型
(四)纤维粘连蛋白(fibronectin,FN)
纤维粘连蛋白属非胶原糖蛋白的一种,称为冷不溶球蛋白,它是一种高相对分子质量的粘附性的糖蛋白,广泛存在于动物界,包括海绵、海胆及哺乳动物类。每个FN亚基上有与胶原、细胞表面受体、血纤蛋白和硫酸蛋白多糖高亲和结合的位点。
1、纤粘连蛋白的结构RGD序列: FN中与细胞识别的结构域中的Arg-Gly-Asp三肽序列
2、纤粘连蛋白的作用
Structure and function of fibronectin
(五)层粘连蛋白(laminin,LN)
人皮肤的扫描电镜照片显示基膜将表皮细胞与底层细胞分
形成基膜的组织和细胞: ①肌细胞和脂肪细胞的表面; ②上皮组织基底面的下方,如皮肤上皮的下表面,将上皮细胞与结缔组织分开; ③血管内皮细胞的下表面。此外,在施旺细胞(Schwann cells)的表面也覆盖有基膜。
基膜的分子结构模型
1、层粘连蛋白结构
结构上呈现不对称的十字形,由一条长臂和三条相似的短臂构成。β1和β2短臂上有两个球形域,α链上的短臂有三个球形结构域,其中有一个结构域同Ⅳ型胶原结合,第二个结构域同肝素结合,还有同细胞表面受体结合的结构域。
层粘连蛋白结构
2、层粘连蛋白功能
An overview of the macromolecular organization of the extracellular matrix
二、细胞外基质的主要功能
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