EXTRACELULÁRNÍ MATRIX, BUNĚČNÉ ADHEZE A SPOJE
VÝZNAM EXTRACELULÁRNÍ MATRIX V MEDICÍNĚ Příklad: Protein extracelulární matrix: fibrilin 1 Onemocnění: Marfanův syndrom [FIG.]
EXTRACELULÁRNÍ MATRIX, BUNĚČNÉ ADHEZE A SPOJE: Extracelulární matrix a její funkce Fibrilární proteiny extracelulární matrix Polysacharidy extracelulární matrix Buněčné adheze a spoje: Buněčné spoje a jejich funkce Izolační buněčné spoje Příchytné buněčné spoje Příchytné spoje vázané na mikrofilamenta Příchytné spoje vázané na intermediální filamenta Komunikační buněčné spoje Dočasné mezibuněčné adheze
EXTRACELULÁRNÍ MATRIX A JEJÍ FUNKCE: systém molekul proteinů a polysacharidů vyplňující mezibuněčný prostor. Dva hlavní typy makromolekul: Fibrilární proteiny Polysacharidy glykosaminoglykany Funkce extracelulární matrix: Vyplňuje mezibuněčný prostor. Určuje mechanické a ostatní fyzikální vlastnosti tkáně.
Pojivová tkáň Buňky pojivové tkáně produkující extracelulární matrix: Fibroblasty (většina pojivové tkáně) Chondroblasty (chrupavka) Osteoblasty (kost) [FIG.]
FIBRILÁRNÍ PROTEINY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX: Kolageny: trojvláknové helixy, fibrily, vlákna hydroxylysin a hydroxyprolin protokolagen, kolagenáza (pokožka, šlachy, kosti) [FIG.] Elastin: elastinová vlákna (tepny) [FIG.] Fibronektin: dimer (vazba na kolagen) [FIG.] Laminin: trimer (bazální lamina)
FIBRILÁRNÍ PROTEINY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX: Kolageny: trojvláknové helixy, fibrily, vlákna hydroxylysin a hydroxyprolin protokolagen, kolagenáza (pokožka, šlachy, kosti) [FIG.] Elastin: elastinová vlákna (tepny) [FIG.] Fibronektin: dimer (vazba na kolagen) [FIG.] Laminin: trimer (bazální lamina)
FIBRILÁRNÍ PROTEINY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX: Kolageny: trojvláknové helixy, fibrily, vlákna hydroxylysin a hydroxyprolin protokolagen, kolagenáza (pokožka, šlachy, kosti) [FIG.] Elastin: elastinová vlákna (tepny) [FIG.] Fibronektin: dimer (vazba na kolagen) [FIG.] Laminin: trimer (bazální lamina)
FIBRILÁRNÍ PROTEINY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX: Kolageny: trojvláknové helixy, fibrily, vlákna hydroxylysin a hydroxyprolin protokolagen, kolagenáza (pokožka, šlachy, kosti) [FIG.] Elastin: elastinová vlákna (tepny) [FIG.] Fibronektin: dimer (vazba na kolagen) [FIG.] Laminin: trimer (bazální lamina)
POLYSACHARIDY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX: Glykosaminoglykany (GAG): disacharidové jednotky (aminocukr + uronová kyselina) nevětvený polysacharid [FIG.][FIG.] Hlavní typy glykosaminoglykanů: Hyaluronan (neobsahuje sulfát) Chondroitin sulfát Dermatan sulfát Heparan sulfát Keratan sulfát
The repeating disaccharide sequence in hyaluronan, relatively simple GAG.
POLYSACHARIDY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX: Glykosaminoglykany (GAG): disacharidové jednotky (aminocukr + uronová kyselina) nevětvený polysacharid [FIG.][FIG.] Hlavní typy glykosaminoglykanů: Hyaluronan (neobsahuje sulfát) Chondroitin sulfát Dermatan sulfát Heparan sulfát Keratan sulfát
Proteoglykany: kostrový protein a připojená polysacharidová vlákna vlastnosti proteoglykanů Příklady proteoglykanů: Dekorin (běžně v pojivových tkáních) Aggrekan (chrupavka) Perlekan (bazální lamina) Agregáty proteoglykanů s GAG [FIG.]
BUNĚČNÉ SPOJE A JEJICH FUNKCE: Buněčné spoje: proteinové struktury propojující buňku s jinou buňkou nebo buňkou s extracelulární matrix Funkce buněčných spojů: Mechanické propojení buněk Uchycení buněk k extracelulární matrix Komunikace mezi buňkami Funkční typy buněčných spojů: Izolační buněčné spoje Příchytné buněčné spoje Komunikační buněčné spoje
IZOLAČNÍ BUNĚČNÉ SPOJE: Funkce: utěsnění prostoru mezi buňkami Typy izolačních buněčných spojů: Těsná spojení (tight junctions): klaudiny, okludiny [FIG.] Utěsňující pás (sealing strand) (zonula occludens) [FIG.]
IZOLAČNÍ BUNĚČNÉ SPOJE: Funkce: utěsnění prostoru mezi buňkami Typy izolačních buněčných spojů: Těsná spojení (tight junctions): klaudiny, okludiny [FIG.] Utěsňující pás (sealing strand) (zonula occludens) [FIG.]
PŘÍCHYTNÉ BUNĚČNÉ SPOJE: Funkce: interakce buňka-buňka interakce buňka-extracelulární matrix Typy příchytných buněčných spojů: Spoje vázané na mikrofilamenta Spoje vázané na intermediální filamenta
PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA MIKROFILAMENTA: Adhezivní spojení (adherens junction): kadheriny [FIG.] Adherentní pás (adhesion belt) (zonula adherens) [FIG.] Fokální adheze (focal adhesions): integriny [FIG.]
PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA MIKROFILAMENTA: Adhezivní spojení (adherens junction): kadheriny [FIG.] Adherentní pás (adhesion belt) (zonula adherens) [FIG.] Fokální adheze (focal adhesions): integriny [FIG.]
PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA MIKROFILAMENTA: Adhezivní spojení (adherens junction): kadheriny [FIG.] Adherentní pás (adhesion belt) (zonula adherens) [FIG.] Fokální adheze (focal adhesions): integriny [FIG.]
PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA INTERMEDIÁLNÍ FILAMENTA: Desmozómy (desmosomes): kadheriny (desmoglein, desmokolin) [FIG.] Cytoplazmatická deska (cytoplasmatic plaque): plakoglobin, desmoplakin [FIG.] Hemidesmozómy (hemidesmosomes): integriny [FIG.] [FIG.]
PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA INTERMEDIÁLNÍ FILAMENTA: Desmozómy (desmosomes): kadheriny (desmoglein, desmokolin) [FIG.] Cytoplazmatická deska (cytoplasmatic plaque): plakoglobin, desmoplakin [FIG.] Hemidesmozómy (hemidesmosomes): integriny [FIG.] [FIG.]
PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA INTERMEDIÁLNÍ FILAMENTA: Desmozómy (desmosomes): kadheriny (desmoglein, desmokolin) [FIG.] Cytoplazmatická deska (cytoplasmatic plaque): plakoglobin, desmoplakin [FIG.] Hemidesmozómy (hemidesmosomes): integriny [FIG.] [FIG.]
KOMUNIKAČNÍ BUNĚČNÉ SPOJE: Funkce: komunikace mezi buňkami Typy komunikačních buněčných spojů: Mezerová spojení (gap junctions): konexon, konexin [FIG.] [FIG.] [FIG.]
DOČASNÉ MEZIBUNĚČNÉ ADHEZE: Selektiny: proteiny na buněčném povrchu (vážou sacharidy) dočasné mezibuněčné adheze v krevním řečišti [FIG.]
The structure and function of selectins
LITERATURA: Alberts B. et al.: Základy buněčné biologie. Espero Publishing. Ústí nad Labem, pp. 593-613, 1998. Alberts B. et al.: Essential Cell Biology. Garland Science. New York and London, pp. 689-707, 2010.