Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Chemické složení extracelulární matrix Petr Tůma.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Chemické složení extracelulární matrix Petr Tůma."— Transkript prezentace:

1 Chemické složení extracelulární matrix Petr Tůma

2 Živočišné tkáně buňky + extracelulární prostor → vyplněn makromolekulami – extracelulární matrix pojiva – extracelulární matrix tvoří většinu hmoty tkáně extracelulární matrix a vlastnost tkáně –šlachy – pevnost + pružnost –kost – tvrdost + hutnost –chrupavka – pružnost + tlumení nárazů –rosol v oku – měkkost + průhlednost –bazální lamina – kontrola buněk

3

4 Extracelulární matrix mechanická opora tkání aktivní funkce: regulace dělení, migrace i tvaru buněk Tvorba makromolekul ECM syntéza přímo v tkáni fibroblasty –chondroblasty v chrupavce –osteoblasty v kosti Makromolekuly ECM polysacharidové řetězce glukosaminoglukanů + proteiny = proteoglykany fibrilární proteiny: kolagen, elastin, fibronektin, laminin

5 Komplexní uspořádání extracelulární matrix 1. buňka 2. buňka Integriny Kolageny Fibronektiny Glukosaminoglykany a proteoglykany

6

7 Glukosaminoglykany - GAG pravidelně se opakující disacharidové jednotky aminocukry –N-acetylglukosamin –N-acetylgalaktosamin uronové kyseliny –D-glukuronová –L-iduronová sulfatace –negativní náboj – vyplňují prostor –přítomnost Na + - váže vodu – odolnost tlaku Třídy GAG kyselina hyaluronová –tvoří páteř proteoglykanu –neobsahuje sulfát –nekovalentně se váže s komplexem proteoglykanů –váže velké množství vody

8 Postranní řetězce glukosaminoglykanů dermatansulfát kůže, cévy, srdeční chlopně heparinsulfát žírné buňky kolem plicních artérií, játra a kůže keratansulfát rohovka, kost, chrupavka chondroitinsulfát chrupavka, kost, srdeční chlopně

9 Proteoglykany kyselina hyaluronová proteinové řetězce postranní řetězce glukosaminoglykanů (20-40 disacharidových jednotek) obrovské komplexní molekuly (Mr > ) 5 % protein + 95 % polysacharid

10

11 Vlastnosti GAG vytváří gely a vyplňují extracelulární prostor –váží vodu –odolnost proti tlaku –návrat původního tvaru tkáně selektivní molekulární síta –propouští molekuly o určité velikosti –heparan sulfát – bazální lamina ledvinových glomerulů vazba signálních molekul –proteinové růstové faktory – fibroblastový růstový faktor vazba na kolagenní fibrily –tvorba sítí –v kostech se na ně váží vápenaté soli (hydroxyapatit a uhličitan vápenatý) adheze buněk a jejich migrace

12 Fibrilární proteiny - kolagen výskyt u všech mnohobuněčných živočichů hlavní složka kůže a kostí – u savců 25% hmoty všech proteinů pevnost v tahu pojiv Aminokyselinové složení charakteristická sekvence: -Gly-X-Y- –glycin - ⅓ ze všech aminokyselin –prolin - v pozici X nebo Y –4-hydroxyprolin – v pozici Y –dále – 3-hydroxyprolin a 5-hydroxylysin –všechny další aminokyseliny

13 Posttranslační modifikace aminokyselin v endoplasmatickém retikulu

14 α-helix x kolagenový helix α-helix pravotočivý jeden závit –3,6 aminokyselin –0,54 nm stabilizace –lineární H-vazby uvnitř řetězce kolagenový helix levotočivý jeden závit –3,3 aminokyselin –0,96 nm stabilizace –H-vazby mezi různými řetězci

15 Kolagen tvoří superhelix

16 Syntéza kolagenu v buňce Endoplasmatické retikulum pre-prokolagen Golgiho aparát odštěpení prepeptidu hydroxylace prolinu a lysinu glykosylace 5OH-Lys oxidace cysteinu vytvoření superhelixu prokolagen

17 Extracelulární modifikace kolagenu prokolagen odštěpení propeptidu – kolagenáza oxidace Lys a 5OHLys uspořádání tropokolagenů ve fibrile fibrila tropokolagen

18 Stupně organizace kolagenu α-helix superhelix fibrila vlákno

19

20 Uspořádání kolagenu v pojivu překližkové uspořádání (řez kůží pulce) fibroblast

21 Typy kolagenů U savců identifikováno 12 základních typů kolagenů (celkově známo něco přes 20 typů). –tvořící vlákna –tvořící sítě –transmembránové Odlišují se typem polypeptidových řetězců v superhelixu. Typ I [α1(I) 2 α2(I)] –nejrozšířenější (90 % kolagenu v organismu) –v pokožce, šlachách, kostech a zubech Typ II [α1(II)] 3 –v chrupavkách a sklivci Typ III [α1(III)] 3 –kolagen embryonálního vývoje –později je nahrazen typem I Typ IV - bazální lamina epitelů Typ V - stěna krevních cév

22 Poruchy syntézy kolagenu poruchy zesíťování a sestavování kolagenu defekt v enzymu kolagenázy defekt v enzymu lysyloxidázy hyperelastická kůže

23 Elastin kůže, stěny artérií, plíce – 50% hmoty stěny aorty prostorová síť elastických vláken – 5krát roztažitelnější než guma Syntéza vysoký obsah prolinu a hydroxyprolinu sekretován jako tropoelastin – v blízkosti membrány zesíťován – vazba mezi lysiny – desmosin 2 typy segmentů –hydrofóbní vlákno –propojovací segment desmosin

24 Struktura elastinu pružné hydrofóbní vlákno spojovací segment

25

26 Fibronektiny nekolagenní proteiny s vazebnými místy pro makromolekuly ECM a membránové receptory velké glykoproteiny vyskytující se u všech obratlovců Struktura dimery vazebné domény pro: kolageny, integriny, fibrin Isoformy kódovány 1 genem s cca 50 exony – alternativní sestřich plasmatický – rozpustný ve vodě –cirkuluje v krvi –srážení krve + fagocytóza ostatní formy – nerozpustné ve vodě –propojení vláken ECM na cytoskelet přes integriny –adheze buněk, migrace buněk při gastrulaci

27 Fibronektiny – proteinová lepidla

28 Bazální lamina nm silná vrstva specializované ECM –podkládá epitelové buňky – oddělení od pojiv –obklopuje svalové a tukové –v glomerulech ledvin tvoří filtr určuje polaritu buněk, ovlivňuje metabolismus, organizuje proteiny v plasmatické membráně

29 Složení bazální laminy Laminin tvořen 3 polypeptidovými řetězci – α, β, γ tvar kříže – disulfidové můstky vazebné domény pro: kolagen IV, heparinsulfát, integriny Kolagen IV není vláknitý vytváří mnohovrstevnou síť

30

31 Chemické složení kostí tvrdost + pevnost kostní dřeň: tvorba krevních buněk zásobárna: Ca 2+ (cca 1 kg), fosfátů anorganická složka: apatit – krystalická forma Ca 3 (PO 4 ) 2 –apatit karbonát Ca 10 (PO 4 ) 6 CO 3 –hydroxyapatit Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 –fluoroapatit Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 organická složka: kolagen (Typ I) proteoglykany alkalická a kyselá fosfatáza


Stáhnout ppt "Chemické složení extracelulární matrix Petr Tůma."

Podobné prezentace


Reklamy Google