Sejtadhézió Sejtkapcsoló struktúrák

1. Sejtadhézió Sejtkapcsoló struktúrák Dr. habil. Kőhidail László egyetemi docens Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Kemotaxis 2012

2. Sejtadhézió jelentősége: Sejtlemezek kialakulása

3. Sejtadhézió jelentősége: Többrétegű sejtsorok kialakulása

4. Limfociták kilépése az endotélen „Rolling” Belépés Adhézió Migráció homing receptor vaszkuláris addressin

5. Adhéziós molekulák fő csoportjai

6. Sejtadhézió során expresszálódó főbb sejtfelszíni kapcsoló molekulák { • Cadhedrinek homofil • Szelektinek heterofil • Integrinek heterofil • Immunoglobulin homofil • domaint tart. mol. Ca2+

7. pl. cadherin cito- szkele- ton i.c. kapcsoló fehérjék pl. integrin ECM

8. Cadherin Ca2+ Ca2+ • Honofil kapcsolat • Sejt-sejt • Ca2+-függő kötődés • I.c. aktinhoz vagy • intermedier filamentumhoz • kapcsol • Gerincesek fejlődésében • meghatározó szerep Ca2+ catetin • Szövetspecifitás: • N - nerve • P - placenta • E - epithelial aktin v. IF

9. Szelektinek Lektin típusú szénhidrát-kötő fehérjék Szövetspecifitás: E - epitheliális L - limfoid P - placenta L szelektin: szerepe van az adhézió kezdeti fázisának kialakulásában; újszülöttekben kevés van belőle ezzel is magyarázzák a gyulladásos reakciók viszonylag kis számát.

10. Integrin b a • Ca2+-függő kötődés • Heterofil kapcsolat • Fokális kontaktus • I.c. kapcsoló molekulák • pl. talin, a-aktinin, vinculin • E.c. kötésben fontos RGD • Partner molekulák: • fibronektin • laminin • kollagén S S Hiánya esetén (b) a leukocyta adhézió károsodik, s ez a fertőzések számát növeli

11. CAM = Cell Adhesion Molecules • 5 db Ig-szerű domain • Ca2+-tól független adhézió • Homofil kapcsolat - jellemző • Heterofil kapcsolat - ritka • 20-nál több variáció • A fejődés kritikus fáűzisában • expresszálódnak Ig-szerű domainok • Szövetspecifitás: • N-CAM - neuron • L-CAM - máj Melanomában - összefüggés az ICAM-1 és a tumor áttétképzőképessége között

12. Sejt-sejt kapcsolatok

13. Sejtkapcsoló struktúrák • Tight junction • Zonula adherens • Desmosoma • Gap junction • Hemidesmosoma • Interdigitáció

14. intercelluláris tér 0.6 mm transzmembrán proteinek occludin Lipid bilayer Citoplazmatikus fele Tight junction = zonula occludens

15. Tight junction „szigetelő” hatásának kimutatása negatív festéssel

16. Occludin –vonalak rendszere

17. Tight junction szerepe • Mechanikai kapcsolat • Barrier funkció • Megakadályozza • a vízoldékony molekulák bejutását • a membránkomponensek laterális diffúzióját • Az occludin kapcsolódásához Ca2+ szükséges • Permeabilitás: inorganikus anyagok • aminosavak • monoszaccharidok

18. Rekeszes desmosoma – septate junction • a sejtek apikális részénél találhatók • folytonos gyűrűt képeznek (ld. z. adherens) • sejtek összetartását segítik elő • aktin kihorgonyzási helyei

19. Dezmoszóma = macula adherens Sejt-sejt közötti patentkapocs-szerű kötődés

20. citoplazmatikus plakk dezmoplakin, plakoglobin Dezmoszóma aktin intermedier filamentumok dezmoszómális cadherinek pl. desmoglein, desmocollin

21. Desmosoma TEM szerkezete Citoplazmatikus plakk Intermedier filamentumok (pl. keratin) cadherinek

22. Desmosomákat összekötő membrán alatti hálózat

23. Gap junction = „réses kapcsolat”(1958, 1968) • A szomszédos sejtek közötti 2-4 nm-es rést hidalja át • Hexagonális szerkezetű csatornát (connexon) képez • A csatorna falát 6 db connexin alkotja • (4 db a helikális komponens) • A csatornák szövet, ill. sejt specifikusak • a connexinek eltérő volta miatt • A csatornákon anyagok szabályozott áramlása történik • (max MS. 1000)

24. Gap junction

25. Gap junction

26. Gap junction szerepe • Neuronokban a neurotranszmitterek, cAMP, • Ca 2+ transzportja • Korai embriókban - szignalizáció

27. Plazmodezmata sER citoplazma dezmotubulus sejtfal plazma membrán plazmodezmata A gap junctionhoz hasonló funkció Vírusfertőzés a pórusátmérő növekedését okozza

28. Plazmodezmata ER sejtmembrán dezmotubulus

29. Fél-desmosoma Hámsejtek rögzítése a bazális membránhoz

30. Bazális csíkolat

31. Interdigitácio Hámsejtek esetében jellemző

32. A fokális kontaktus szerkezete actin filamentum a actinin vinculin paxillin talin integrin fibronectin

33. Fokális kontaktusok aktin vinkulin

34. Extracelluláris matrix

35. Extracelluláris matrix – Építő elemek • Glycosaminoglycanok (GAG-ok) • heparán szulfát • keratán szulfát • chondroitin szulfát • „Core-proteinek” aggrecan – decorin • kollagén – elasztin - struktúra • fibronektin – laminin - adhézió

36. Extracelluláris matrix - Funkció • Sejtmozgást befolyásolják • Szecernált szignál molekulák aktivitását szabályozzák • Koreceptorként működhetnek

37. Fibronektinek kollagén sejt RGD Dimer eltérő összetételű láncokból – alternatív splicing heparin

38. Fibronektinek Gly Arg Asp • Glikoproteinek • Dimer-szerkezet • RGD (Arg-Gly-Asp) • Plazma fibronektinek • Gén „K.O.” kísérletek

39. Bazális lamina Sejt Ktsz. Rétegei: lamina lucida lamina densa lamina fibroreticularis Alkotói: IV. kollagén laminin perlecan entactin

40. Bazális membrán SEM képe epitheliális sejtek bazális membrán kollagén fibrillumok

41. Bazális membránt alkotó fehérjék

42. Kollagén • 10-300 nm átmérőjű fibrillumok • Több mint 15 típusa ismert • I., II., III., V., XI. – fibrillum kialakítás • IV., VII. – hálózat képzése • IX., XII. fibrillumok asszociációj

43. Kollagén rost felépülése a-lác szintézise Pro, Lys hidroxiláció glikoziláció összeépülés fibrillumok rosttá rendeződése triple helix képzés szekréció prokollagén lehasítása Fibrillummá épülés

44. Kollagén fibrillum negatív festődése kollagén molekulák közötti rések kollagén

45. Kollagén fibrillumok SEM képe

46. B2 lánc B1 lánc A lánc a-helix Globuláris domének Laminin • mindegyik láncnak több típusa is fellelhető • 18 laminin izoforma • szöveti eltérések

47. Kollagén IV Entactin Perlecan Laminin

48. nyújtás lazítás Elasztin elasztin rost keresztkötések

49. Aggrecan aggregátum • Egy komplex: • mol.súlya kb. 108 • térfogata 2x10-12 cm3 • (= baktérium)

50. Aggrecan aggregátum 1 mm Core prot. Hialuronan Kapcsoló proteinek Keratin szulfát Chondroitin szulfát