EXTRACELULÁRNÍ MATRIX, BUNĚČNÉ ADHEZE A SPOJE

Prezentace na téma: "EXTRACELULÁRNÍ MATRIX, BUNĚČNÉ ADHEZE A SPOJE"— Transkript prezentace:

1 EXTRACELULÁRNÍ MATRIX, BUNĚČNÉ ADHEZE A SPOJE

2 VÝZNAM EXTRACELULÁRNÍ MATRIX V MEDICÍNĚ
Příklad: Protein extracelulární matrix: fibrilin 1 Onemocnění: Marfanův syndrom [FIG.]

3

4 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

5 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.

6 Pojivová tkáň Buňky pojivové tkáně produkující extracelulární matrix: Fibroblasty (většina pojivové tkáně) Chondroblasty (chrupavka) Osteoblasty (kost) [FIG.]

7

8 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)

9

10 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)

11

12 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)

13

14 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)

15 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

16 The repeating disaccharide sequence in hyaluronan, relatively simple GAG.

17

18 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

19 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.]

20

21 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

22 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.]

23

24 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.]

25

26 PŘÍCHYTNÉ BUNĚČNÉ SPOJE:
Funkce: interakce buňka-buňka interakce buňka-extracelulární matrix Typy příchytných buněčných spojů: Spoje vázané na mikrofilamenta Spoje vázané na intermediální filamenta

27 PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA MIKROFILAMENTA:
Adhezivní spojení (adherens junction): kadheriny [FIG.] Adherentní pás (adhesion belt) (zonula adherens) [FIG.] Fokální adheze (focal adhesions): integriny [FIG.]

28

29 PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA MIKROFILAMENTA:
Adhezivní spojení (adherens junction): kadheriny [FIG.] Adherentní pás (adhesion belt) (zonula adherens) [FIG.] Fokální adheze (focal adhesions): integriny [FIG.]

30

31 PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA MIKROFILAMENTA:
Adhezivní spojení (adherens junction): kadheriny [FIG.] Adherentní pás (adhesion belt) (zonula adherens) [FIG.] Fokální adheze (focal adhesions): integriny [FIG.]

32

33 PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA INTERMEDIÁLNÍ FILAMENTA:
Desmozómy (desmosomes): kadheriny (desmoglein, desmokolin) [FIG.] Cytoplazmatická deska (cytoplasmatic plaque): plakoglobin, desmoplakin [FIG.] Hemidesmozómy (hemidesmosomes): integriny [FIG.] [FIG.]

34

35 PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA INTERMEDIÁLNÍ FILAMENTA:
Desmozómy (desmosomes): kadheriny (desmoglein, desmokolin) [FIG.] Cytoplazmatická deska (cytoplasmatic plaque): plakoglobin, desmoplakin [FIG.] Hemidesmozómy (hemidesmosomes): integriny [FIG.] [FIG.]

36

37 PŘÍCHYTNÉ SPOJE VÁZANÉ NA INTERMEDIÁLNÍ FILAMENTA:
Desmozómy (desmosomes): kadheriny (desmoglein, desmokolin) [FIG.] Cytoplazmatická deska (cytoplasmatic plaque): plakoglobin, desmoplakin [FIG.] Hemidesmozómy (hemidesmosomes): integriny [FIG.] [FIG.]

38

39

40 KOMUNIKAČNÍ BUNĚČNÉ SPOJE:
Funkce: komunikace mezi buňkami Typy komunikačních buněčných spojů: Mezerová spojení (gap junctions): konexon, konexin [FIG.] [FIG.] [FIG.]

41

42

43

44 DOČASNÉ MEZIBUNĚČNÉ ADHEZE:
Selektiny: proteiny na buněčném povrchu (vážou sacharidy) dočasné mezibuněčné adheze v krevním řečišti [FIG.]

45 The structure and function of selectins

46 LITERATURA: Alberts B. et al.: Základy buněčné biologie. Espero Publishing. Ústí nad Labem, pp , 1998. Alberts B. et al.: Essential Cell Biology. Garland Science. New York and London, pp , 2010.