Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

HLAVNÍ SLOŽKY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX Jana Novotná.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "HLAVNÍ SLOŽKY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX Jana Novotná."— Transkript prezentace:

1 HLAVNÍ SLOŽKY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX Jana Novotná

2 Složení extracelulární matrix Buňky ( fibroblasty, hladké svalové buňky, chondroblasty, osteoblasty, epiteliální buňky) Fibrilární složka Nefibrilární složka Tekutina

3 Funkce extracelulární matrix Podpůrná funkce pro buňky Regulace: - polarity buněk - dělení buněk - adheze - pohybu Růst a obnova tkání Určení a udržení tvaru tkáně Architektura tkání a orgánů Membránová filtrační bariéra (glomeruly) Výměna různých metabolitů, iontů a vody

4 Hlavní složky extracelulární matrix Kolagen a elastin Proteoglykany Glykoproteiny

5 Kolagen Jedna třetina všech tělních bílkovin Vysoká stabilita Mechanická pevnost ale poddajnost ( kůže, šlachy a vazy, chrupavky, bazální membrány, kosti ) Difůze a výměna metabolitů, iontů a vody

6 N erozpustný glykoprotein - protein + cukerná složka proteinová složka obecná chemická struktura kolagenu G – X – A – G – A – A – G – Y – A – G – A – A – G – X – A – G – A – – A – G – X – A – G – A – A – G – Y – A – G – A – A – G – X – A – G – A – A – G – X – A – G – A – A – G – Y – A – G – A – A – G – X –A G - glycin, X - prolin nebo hydroxyprolin, Y – lysin nebo hydroxylysin, A - aminokyselina Struktura kolagenu

7 glycin 30% hydroxyprolin a hydroxylysin (25%) hydroxyprolin a hydroxylysin se v jiných proteinech vyskytují zřídka cukerná složka = glukosa a galaktosa Struktura kolagenu

8 mRNA Signální protein 1. Syntéza řetězců pre-prokolagenu. Signální protein je navádí do RER. Biosyntéza kolagenu 2.Odštěpením signálního proteinu vzniká prokolagenní peptid.

9 3. Hydroxylace některých prolinů a lysinů prolyl-4-hydroxylasa, lysyl-5-hydroxylasa Reakce vyžaduje - O 2 (popř. superoxid) - -ketoglutarát - Fe 2+ - kyselina askorbová Prolin + ketoglutarát+ O 2 + Fe 2+ → 4-hydroxyprolin + Fe 3+ + CO 2 + sukcinát Hydroxyprolin stabilisuje molekulu kolagenu.

10 4. Glykosylace – vazba glukosy a galaktosy na některé hydroxylysylové zbytky. ( gukosyltransferasa a galaktosyltransferasa)

11 5. Uspořádání jednotlivých -řetězců do podoby prokolagenu. Tvorba disulfidických vazeb v oblastech registračních peptidů na obou koncích prokolagenních peptidů. Vznik trojité šroubovice prokolagenu. 6. Sekrece prokolagenu do extracelulárního prostoru. Registrační peptidy

12 8. Oxidace lysylových a hydroxylysylových zbytků na příslušné aldehydy lysyloxidasou a hydroxylysyloxidasou (oxidativní deaminace). Odstranění NH 2 skupiny umožňuje vznik kovalentních vazeb – Schifových bází. 7. Odštěpení registračních peptidů v extracelulárním prostoru pomocí prokolagenních peptidas, vznik tropokolagenu. Prokolagen peptidáza

13

14 9. Samovolné uspořádávání molekul tropokolagenu do fibril, tvorba příčných vazeb – Schifovy báze mezi sousedními molekulami tropokolagenu.

15 Distribuce hlavních kolagenních typů ve tkáních TypSložení řetězcůVýskyt I[    kůže70 – 80% kost 100% šlacha 90% cévy, ligamenta, fascie, rohovka dentin játra, plíce, střevo II[  II)] 3 chrupavka, sklivec III[  III)] 3 kůže20 – 30% šlacha 10% játra, plíce, střevo IV [  V    V  bazální membrány [  V  V  (IV)  V [  V  V  (V)  bazální membrány placenta, svaly

16 Kolageny – interakce kolagen tvořící fibrily a nefibrilární kolagen šlacha chrupavka Podle M. E. Nimni, 1993, in M. Zern and L. Reid, eds., Extracellular Matrix

17 Kolagen a choroby pojiva Nadbytek kolagenu – fibróza - plicní fibróza - jaterní cirhóza - ateroskleróza Nedostatek kolagenu Osteogenesis imperfecta ( křehké kosti) mutace kolagenu typu I  porucha tvorby trojité šroubovice molekuly kolagenu  snadné odbourávání kolagenu  lámavost kostí - Ehlers-Danlosův syndrom - porucha syntézy kolagenu  šlachy a kůže snadno natažitelné  hypermobilita v kloubech  roztržení velkých cév

18 Proteoglykany Obří molekuly obsahující z 95% cukernou složku

19 Proteoglykany a GAG - funkce  vyplňují extracelulární prostor - odolnost proti tlaku - návrat původního tvaru tkáně - lubrikační agens v kloubech - hydratace chrupavek v kloubech  zachycují vodu  odpuzují negativně nabité molekuly  vazba na kolagenní fibrily - tvorba sítí - v kosti se na ně váží vápenaté soli (hydroxyapatit a uhličitanvápenatý)  adheze buněk a jejich migrace  podíl na vývoji buněk a tkání

20 Glykosaminoglykany (GAG) – dlouhé nerozvětvené molekuly střídající se disacharidové jednotky: uronové kyseliny: D-glukuronová nebo L-iduronová aminocukry: N-acetylglukosamin ( GlcNAc) nebo N-acetylgalaktosamin ( GalNAc) GAG jsou vysoce negativně nabité Struktura proteoglykanů

21

22 Vazba GAG na proteinové jádro pomocí tří sacharidových jednotek

23 D-glukuronová k. + GlcNAc Kyselina hyaluronová

24 Dermatansulfát - L-iduronová k. + GlcNAc sulfát Chondroitinsulfát - D-glukuronová k. +GlcNAc sulfát Heparinsulfát a heparansulfát - D- glukuronová k. + N-sulfo-D-glukosamin Keratansulfát - Gal + GlcNAc sulfát Typy glykosaminoglykanů

25 R = H nebo SO 3 -, R´= H, COCH 3 nebo SO 3 - Typy glykosaminoglykanů

26 Výskyt GAG Hyaluronová kyselina - mezi GAG unikátní, neobsahuje sulfát - nekovalentně se váže s komplexem proteoglykanů - obrovské polymery, které váží velké množství vody Dermatansulfát - kůže, cévy, srdeční chlopně Chondroitinsulfát - chrupavka, kost, srdeční chlopně Heparinsulfát - granula žírných buněk vyskytujících se kolem plicních artérií, játra a kůže Heparansulfát - bazální membrány, komponenty buněčných povrchů Keratansulfát - rohovka, kost, chrupavka

27 Agrekan - hlavní proteoglykan v chrupavce Versikan – v mnoha tkáních, hlavně v cévách a v kůži Dekorin – malý proteoglykan mnoha tkání Biglykan – malý proteoglykan chrupavky Rozdělení proteoglykanů podle velikosti

28 Pevnost v tahu díky konformaci náhodného klubka. Vysoký obsah prolinu a hydroxyprolinu. Monomer – tropoelastin. Desmosin a isodesmosin (lysylové a hydroxylysylové zbytky) zajišťují tvorbu příčných vazeb. Vznik působením lysyloxidázy. Výskyt – plíce, velké arterie, ligamenta Elastin

29 Syntéza elastinu

30 Fibronektin a laminin přímá vazba na kolagen nebo proteoglykany - fibronektin na kolagen typu I, II a III - laminin na kolagen typu IV v bazálních membránách ukotvení buněk k ECM, -fibronektin má sekvenci aminokyselin RGDS (arg, gly, asp, ser) - vazba s povrchovými buněčnými receptory Strukturální glykoproteiny

31 Glykoprotein vázaný na povrch buněk Cirkuluje také v plasmě Dva identické polypeptidové podjednotky spojené Disulfidickými můstky C-konci Segment, který váže buňky (RGDS) Vazebné domény - kolagen, heparinsulfát, hyaluronová kyselina, fibrin Fibronektin

32 Molekula má tvar kříže 3 polypeptidové řetězce Vazebné domény pro: kolagen IV, heparin, heparinsulfát, doména pro vazbu na buňky. Důležitý a biologicky aktivní glykoprotein bazální membrány. Ovlivňuje buněčnou diferenciaci, migraci, adhesi, fenotyp. Na buněčnou membránu se váže přes receptory pro integriny. Laminin


Stáhnout ppt "HLAVNÍ SLOŽKY EXTRACELULÁRNÍ MATRIX Jana Novotná."

Podobné prezentace


Reklamy Google