Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Plazmatická membrána, mezibuněčné spoje, adheze buněk a mezibuněčná hmota. MUDr. Džubák Petr, Ph.D. Laboratoř experimentální medicíny při Dětské klinice.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Plazmatická membrána, mezibuněčné spoje, adheze buněk a mezibuněčná hmota. MUDr. Džubák Petr, Ph.D. Laboratoř experimentální medicíny při Dětské klinice."— Transkript prezentace:

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. 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) bílkoviny (přenašeče, spojníky, receptory, enzymy) cukry (glykoproteiny, proteoglykany) Fosfolipidy: glycerofosfatidy -glycerol -cholin -etanolamin -serin -inositol sfingofosfatidy -sfingosin Steroly: cholesterol ergosterol

7 glycerolu sfingosinu (amino alkohol) Odvozeny od Typický fosfolipid VNĚJŠÍ membránové vrstvy Lecitin (fosfatidylcholin) Fosfatidyl ethanolamin Fosfatidyl serin Typické fosfolipidy VNITŘNÍ membránové vrstvy glycerol 2 mastné kyseliny fosfát Nejčastější fosfolipidy v membránách cholin glycerol 2 mastné kyseliny fosfát serin glycerol 2 mastné kyseliny fosfát ethanolamin Sfingomyelin sfingosin 2 mastné kyseliny fosfát cholin Dominantní fosfolipid myelinu nervových vláken, přítomen v plazmatické membráně a subcelulárních membránách. Adaptováno dle Ivany Fellnerové, PřF UP Olomouc

8 Fyzikální vlastnosti membrán Stabilita dvojvrstvy (bilayeru):  hydrofobní interakce mezi řetězci mastných kyselin Polarita molekul hydrofilní konce (PO 4,, COOH, OH, NH 3 hydrofobní konce řetězce mastných kyselin autoorganizace liposomy, myelinové struktury asymetrické uspořádání tekutý charakter bod přechodu laterální migrace flip-flop pohyb

9 Micely vs. liposomy Amfifilní molekuly s jedním hydrofobním řetězcem

10 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 10 9

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: Transmembránové domény proteinů jsou tvořeny hydrofobními aminokyselinami: ala, val, leu, ileu, met, tyr, try a phe Bílkoviny biomembrán

22  -šroubovice procházející lipidovou dvojvrstvou Hydrofobní postranní řetězce aminokyselin.

23  -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)http://expasy.org/sprot/

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) Komplexy proteinů těsného spoje Occludin, Claudin-1, E-Cadherin, ZO-1, JAM-1, Catenins, Cingulin, Actin Funkce: neprodyšnost epitelů, polarita epiteliálních buněk. Apikální strana 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 Hemidesmosom Keratin Spojníkový protein Integrin Laminin Kde už ani hemidesmosomy nestačí !

45 Integriny funkce- vazba buněk na ECM a signalizace, migrace buněk Jmén oSynonymaDistribuceLigandy α1β1 MnohoKolageny, lamininy α2β1 MnohoKolageny, lamininy α4β1VLA-4Hematopoetické buňkyFibronektin, VCAM-1 α5β1 Fibronektinový receptorŠiroce rozšířenýFibronektin a proteinázy α6β1 Lamininový receptorŠiroce rozšířený Matrixové makromolekuly, lamininy αLβ2LFA-1T-lymfocytyICAM-1, ICAM-2 αMβ2Mac-1, CR3Neutrofily a monocytySérové proteiny, ICAM-1 αIIbβ 3 DestičkyFibrinogen, fibronektin αVβ3 Vitronektinový receptor Aktivované endoteliální buňky, melanom, glioblastom Vitronektin, fibronektin, fibrinogen, osteopontin, Cyr61 αVβ5 Široce rozšířený, fibroblastyVitronektin a adenoviry αVβ6 Proliferující epitel, játra, plíceFibronektin; TGFβ1+3 α6β4 Epiteliální buňkyLaminin

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


Stáhnout ppt "Plazmatická membrána, mezibuněčné spoje, adheze buněk a mezibuněčná hmota. MUDr. Džubák Petr, Ph.D. Laboratoř experimentální medicíny při Dětské klinice."

Podobné prezentace


Reklamy Google