Stáhnout prezentaci
Prezentace se nahrává, počkejte prosím
ZveřejnilJan Marek
1
Plazmatická membrána, mezibuněčné spoje, adheze buněk a mezibuněčná hmota.
MUDr. Džubák Petr, Ph.D. Laboratoř experimentální medicíny při Dětské klinice Lékařská fakulta Univerzity Palackého
2
Použitá literatura: Základy buněčné biologie – Alberts et al
Použitá literatura: Základy buněčné biologie – Alberts et al. Další zdroje: Biochemie – Voet &Voetová Molecular Cell Biology – Lodish
3
Biomembrány strukturální základ většiny buněčných organel
podílí se na buněčných funkcích: - ohraničují buňku od okolí - vytváří vnitrobuněčné kompartmenty - zprostředkují kontakt buňky s okolím - uskutečňují transport látek do buňky a z buňky - mají tloušťku kolem 7,5 nm - jsou tvořeny dvojvrstvou fosfolipidů
4
Historie poznání struktury membrán
1890: povrch buňky má lipidovou povahu (Overton) 1926: dvojvrstva lipidů (Gorder and Grendel) 1943: dvojvrstva lipidů krytá vrstvami bílkovin (Davson and Danielli) 1960: unit membrane (Robertson) 1972: model fluidní mozaiky – proteiny „plavou“ ve vrstvě fosfolipidů (Singer a Nicholson) 1980: detailní struktura membránových proteinů a dynamika fosfolipidové dvojvrstvy (Unwin a Henderson)
5
Současný model biologické membrány
6
Chemické komponenty membrán:. lipidy (fosfolipidy, steroly)
Chemické komponenty membrán: lipidy (fosfolipidy, steroly) bílkoviny (přenašeče, spojníky, receptory, enzymy) cukry (glykoproteiny, proteoglykany) Fosfolipidy: glycerofosfatidy -glycerol cholin etanolamin serin inositol sfingofosfatidy sfingosin Steroly: cholesterol ergosterol
7
Nejčastější fosfolipidy v membránách
Odvozeny od Typický fosfolipid VNĚJŠÍ membránové vrstvy glycerolu Lecitin (fosfatidylcholin) glycerol 2 mastné kyseliny fosfát cholin Fosfatidyl ethanolamin glycerol 2 mastné kyseliny fosfát ethanolamin Nejčastější fosfolipidy v membránách Fosfatidyl serin glycerol 2 mastné kyseliny fosfát serin Typické fosfolipidy VNITŘNÍ membránové vrstvy sfingosinu (amino alkohol) Dominantní fosfolipid myelinu nervových vláken, přítomen v plazmatické membráně a subcelulárních membránách. Sfingomyelin sfingosin 2 mastné kyseliny fosfát cholin Adaptováno dle Ivany Fellnerové, PřF UP Olomouc
8
Fyzikální vlastnosti membrán
Polarita molekul hydrofilní konce (PO4 ,, COOH, OH, NH3 hydrofobní konce řetězce mastných kyselin autoorganizace liposomy, myelinové struktury asymetrické uspořádání tekutý charakter bod přechodu laterální migrace flip-flop pohyb Stabilita dvojvrstvy (bilayeru): hydrofobní interakce mezi řetězci mastných kyselin
9
Micely vs. liposomy Amfifilní molekuly s jedním hydrofobním řetězcem
10
Liposomy Liposomy
11
Mobilita membránových složek
Pokus Frye a Edidina: Důkaz fluidity membrán Pohyb molekul: Rotační Laterální flip-flop (flippase, floppase, scramblase)
12
Mobilita membránových složek
Důkaz fluidity membrán
13
Fluidita membrány Tekutost bilayeru: dána pohyblivostí molekul
teplotou podílem nasycených a nenasycených mastných kyselin podílem cholesterolu v lipidové dvojvrstvě
14
Zastoupení jednotlivých lipidů v různých typech buněk
15
Asymetrie lipidové dvojvrstvy
Flipázy, Flopázy, ….
16
Známka apoptózy – externalizace fosfatidyl serinu
17
Relativní propustnost lipidové dvojvrstvy
109
18
Heterogenita lipidů v membráně a jejich asymetrická distribuce v bilayeru. Ostrůvky (průměr 50 nm), kde jsou soustředěny sfingolipidy a cholesterol, se nazývají rafty. Pohybují se v rovině membrány a slouží k segregaci a interakci signálních proteinů.
19
Membránové proteiny: asi 50% hmotnosti membrány - hydrofobní doménou jsou zanořeny do bilayeru - hydrofobní doména je tvořena aminokyselinami s hydrofobními skupinami - integrální a periferní proteiny - Proteiny se dostávají do bilayeru při proteosyntéze Některé integrální proteiny prostupují přes membránu vícekrát Připojení periferních proteinů: lipidové kotvy(např. dolichol)
20
Některé funkce proteinů plazmatické membrány
Např. sodíková pumpa, integriny, receptor pro PDGF, adenylát cykláza.
21
Uspořádání proteinů ve fosfolipidovém bilayeru:
Bílkoviny biomembrán Uspořádání proteinů ve fosfolipidovém bilayeru: Transmembránové domény proteinů jsou tvořeny hydrofobními aminokyselinami: ala, val, leu, ileu, met, tyr, try a phe
22
a-šroubovice procházející lipidovou dvojvrstvou
Hydrofobní postranní řetězce aminokyselin.
23
b-soudek Jen široké kanály
24
Index hydropatie
25
Typický příklad transmembránového proteinu.
26
Kotvení membránových proteinů
27
Solubilizace membrán Detergenty - Amfipatické molekuly (hydrofobní a hydrofilní oblast)
28
Funkční enzymatické modely na základu fosfolipidových vesikul
29
Detailní struktura membránových proteinů
(Swiss-prot)
30
Mrazové lámání
31
Omezení laterální pohyblivosti proteinů plazmatické membrány.
32
Asymetrické rozdělení membr. proteinů, polarizace.
33
Lidské erytrocyty ve skenovacím elektronovém mikroskopu
34
Membránový skelet: síť proteinů pod plasmatickou membránou erytrocytu: vlákna spektrinu a aktinu a spojovací proteiny (např. integriny)
35
Glykokalyx
36
Glykolipidové molekuly
37
ABO systém
38
Organizace buněk ve tkáních
39
Hlavní typy mezibuněčných spojů.
40
Těsné spoje (tight junctions)
Apikální strana Komplexy proteinů těsného spoje Occludin, Claudin-1, E-Cadherin, ZO-1, JAM-1, Catenins, Cingulin, Actin Funkce: neprodyšnost epitelů, polarita epiteliálních buněk. Basální strana
41
Mechanické spoje - kadheriny
42
Adhezní pásy – pásové desmosomy
(kadherinové molekuly + aktin) schopnost měnit tvar, embryonální vývoj
43
Desmosomy- bodové spoje (kadherinové molekuly + intermediální filamenta) pevnost v tahu, exponovaná místa
44
Kde už ani hemidesmosomy nestačí !
Keratin Spojníkový protein Integrin Laminin Kde už ani hemidesmosomy nestačí !
45
Integriny funkce- vazba buněk na ECM a signalizace, migrace buněk
Jméno Synonyma Distribuce Ligandy α1β1 Mnoho Kolageny, lamininy α2β1 α4β1 VLA-4 Hematopoetické buňky Fibronektin, VCAM-1 α5β1 Fibronektinový receptor Široce rozšířený Fibronektin a proteinázy α6β1 Lamininový receptor Matrixové makromolekuly, lamininy αLβ2 LFA-1 T-lymfocyty ICAM-1, ICAM-2 αMβ2 Mac-1, CR3 Neutrofily a monocyty Sérové proteiny, ICAM-1 αIIbβ3 Destičky Fibrinogen, fibronektin αVβ3 Vitronektinový receptor Aktivované endoteliální buňky, melanom, glioblastom Vitronektin, fibronektin, fibrinogen, osteopontin, Cyr61 αVβ5 Široce rozšířený, fibroblasty Vitronektin a adenoviry αVβ6 Proliferující epitel, játra, plíce Fibronektin; TGFβ1+3 α6β4 Epiteliální buňky Laminin
46
Regulace - integriny
47
Mezerové spoje Úzké průchody pro malé molekuly –
umožňují přímý přestup z cytoplasmy jedné buňky do druhé. Elektrické a metabolické propojení buněk.
48
Plasmodesmata funkční obdoba mezerového spoje u rostlin.
49
Pojivová tkáň
50
Proteoglykanový agregát z chrupavky
51
Kyselina Hyaluronová
52
Kolagen – pevnost v tahu
Tuhá trojřetězcová helikální struktura – superhelix
53
Syntéza kolagenu
54
Uspořádání kolagenových fibril
55
Elastin Lysyloxidase
56
Děkuji za pozornost
Podobné prezentace
© 2024 SlidePlayer.cz Inc.
All rights reserved.