EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX
SEJT ADHÉZIÓ
EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX
ÖSSZETARTJA A SZÖVETEKET A BŐR, CSONT, PORC ÁLLAGÁNAK MEGHATÁROZÁSA SEJTMOZGÁSOK IRÁNYÍTÁSA AZ EGYEDFEJLŐDÉS SORÁN ÉS SZÖVETI REGENERÁCIÓNÁL JELÁTVITELI FOLYAMATOK
EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX
CSONT
PORC
AREOLÁRIS KÖTŐSZÖVET
ECM ÖSSZETARTJA A SZÖVETEKET, MEGHATÁROZZA MECHANIKAI TULAJDONSÁGAIKAT
EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX
AZ ECM NÖVEKEDÉSI FAKTOROKAT RAKTÁROZ
EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX
fibroblaszt: mikrofilamentum kötegek
fokális adhéziók fibronektin mátrix
AZ ECM JELZETT ÖSVÉNYKÉNT SZOLGÁL A VÁNDORLÓ SEJTEK SZÁMÁRA
EXTRACELLULÁRIS MÁTRIX 1)strukturális proteinek-KOLLAGÉNEK & ELASZTINOK 2) protein-poliszacharid komplexek a strukturális proteinek beágyazásához-PROTEOGLYKÁNOK 3) adhéziós glykoproteinek a sejtek ECM-hez rögzítéséhez-FIBRONEKTINEK & LAMININEK
ECM: KOLLAGÉNEK
KOLLAGÉNEK SZEKRÉCIÓ UTÁN ECM-BEN
ER LUMEN
összeszerelődés
prokollagén peptidáz
összeszerelődés
összeszerelődés
kollagén molekula a lánc
prokollagén (tripla hélix)
kollagén fibrillum (kovalensen keresztkötött kollagén molekulák)
kollagén rost
KOLLAGÉNEK kollagén kollagén fibrillum
kollagén rost
a lánc
I. II. III. IV.
BŐR, CSONT, INAK PORC RÁCSROSTOK LAMINA BASALIS
A prokollagénből sokféle szövetspecifikus kollagén képződik Az öregedés során a kollagének keresztkötöttebbé válnak
KOLLAGÉN MUTÁCIÓK: EHLERS-DANLOS SZINDRÓMA
Hyperelasztikus bőr laza ízületek ligamentum rövidülések
aorta aneurizma autoszómális domináns
KOLLAGÉN MUTÁCIÓK: EHLERS-DANLOS SZINDRÓMA
fejletlen fogzománc
KOLLAGÉN SZINTÉZIS: C VITAMIN A C VITAMIN KOFAKTORA A PROLIL HIDROXILÁZ & LIZIL HIDROXILÁZ ENZIMEKNEK
A HIDROXILÁLÁS A HÁRMAS HÉLIX SZERKEZET KIALAKULÁLSÁHOZ SZÜKSÉGES
KOLLAGÉN SZINTÉZIS GÁTLÁS: SKORBUT
TÜNETEK: fáradtság, anémia, laza fogak, nyálkahártyavérzések
ECM: ELASZTINOK
ECM: ELASZTINOK A tüdő elasztin hálózata
endotélium lamina basalis
elasztikus réteg simaizom réteg elasztikus réteg
ARTÉRIÁK FALA BŐR TÜDŐ
ECM: ELASZTINOK elasztin rost
nyújtás
relaxáció elasztin molekula keresztkötés
ELASZTONEKTIN RECEPTORON KERESZTÜL KAPCSOLÓDIK A SEJTMEMBRÁNHOZ
ECM: FIBRILLIN
FIBRILLIN MUTÁCIÓK:
MARFAN SZINDRÓMA Domináns öröklődés Gén: FBN1 protein: fibrillin-1 FIBRILLIN: AZ AMORF ELASZTINT BURKOLÓ MIKROFIBRILLUMOK FŐ ALKOTÓJA.
ECM: GLUKÓZAMINOGLIKÁNOK (GAG) Poliszacharidok, ismétlődő diszacharid alegységek: (szulfatált) N-acetilglükózamin, glukuronsav, galaktóz, iduronsav
HIALURONSAV KONDROITIN SZULFÁT DERMATÁNSZULFÁT KERATÁNSZULFÁT HEPARÁNSZULFÁT
PROTEOGLIKÁNOK (PG) hialuronsav
kondroitin szulfát hialuronsav
kondroitin szulfát
proteoglikán
keratán szulfát
hialuronsav keratán szulfát
kapcsoló fehérje
Fehérjetengelyhez (core protein) kapcsolódó GAG-ok (akár több száz)
PROTEOGLIKÁNOK (PG) Sejtfelszíni PG-k
ECM PG-k
Aggrekán: Porc PG, arthrosisban mennyiségük csökken, porcsszövet lekopik Perlekán: lamina basalis
Dekorin: bőr, ín, érfal Kapcsolódnak a kollagénekkel és elasztinokkal, beágyazzák őket.
PROTEOGLIKÁNOK (PG) kollagén
diszacharid alegységek
növekedési faktor
sejtfelszíni receptor proteoglikán
A PG-k poliszacharid láncai növekedési faktorokat kötnek
MULTIADHÉZIÓS FEHÉRJÉK: (Mátrix szerveződése és sejt-mátrix kapcsolatok) LAMININ NIDOGÉN FIBRONEKTIN MULTIADHÉZIÓS FEHÉRJÉK RECEPTORAI: INTEGRINEK
SEJT-SEJT ADHÉZIÓ: KADHERINEK, SZELEKTINEK, IG SZUPERCSALÁD (N-CAM, I-CAM)
MULTIADHÉZIÓS FEHÉRJÉK: (Mátrix szerveződése és sejt-mátrix kapcsolatok)
LAMININ NIDOGÉN FIBRONEKTIN
LAMININ
a lánc Kollagén IV kötés
a basalis lamina-hoz köti a sejteket
epitheliális sejtek és kötőszövet között struktúrális szilárdság a szöveteknek
nidogén kötés
Kollagén IV kötés
híd az ECM és a sejtek között
basalis lamina :
sejtfelszíni receptor kötés
g lánc
b lánc
permeabilitás szabályozás (sejtek és molekulák)
sejtfelszíni receptor kötés
NIDOGÉN
nidogén (entactin): a basalis lamina alkotója IV. kollagénnel, PG-okkal, lamininnel & fibronektinekkel együtt
FIBRONEKTINEK
diszulfid hidak
fibrin kötés
glykoproteinek sejteket az ECM-hez köti RGD sequence: INTEGRIN kötés
citoszkeletont álakítja-sejt alak meghatározás hiányukban a sejtek lelválnak az ECMtől, malignussá válhatnak sejt mozgás: fibronektin ösvények vezetik a sejteket
véralvadást segíti
heparin kötés
INTEGRIN kötés sejtfelszíni receptor kötés fibrin kötés Kollagén kötés Heparin és fibrin kötés
MULTIADHÉZIÓS FEHÉRJÉK RECEPTORAI: Fibronektin kötő hely
INTEGRINEK sok különböző heterodimer változat
ECM
sejtmembrán
sejtfelszíni ECM kötő receptor (Fibronektin, laminin) a citoplazmikus oldalon sejtvázkomponenseket köt ECM-MEMBRÁN-SEJTVÁZ KAPCSOLAT
Talin kötő hely
citoplazma
INTEGRIN JELÁTVITEL SEJTVÁNDORLÁS PROLIFERÁCIÓ DIFFERENCIÁCIÓ TÚLÉLÉS APOPTÓZIS
INTEGRINEK ECM
citoplazma sejtmembrán ECM
FOKÁLIS ADHÉZIÓ: ECM fehérjék-integrin-talin-vinkulin-aktin-a aktinin
SEJTVÁNDORLÁS Emlékeztető a sejt 2. előadásból
Aktin citoszkeleton polarizált fibroblasztban. Aktin hálózat a lamellipodiumban (Lam.), kötegek a filopodiumban (Fil); kontraktilis stressz-kötegek (stress fibres, S.F.) Fokális komplexek (Fx) és fokális adhéziók (F.A.) játszanak szerepet a sejt extracelluláris térhez tapadásában.
SEJTVÁNDORLÁS ÉS SEJTADHÉZIÓ A fokális komplexek/adhéziók legfontosabb alkotói az integrinek. a és b integrinek (transzmembrán fehérjék) dimerjei felelősek a sejt és az extracelluláris mátrix közti dinamikus kapcsolat kialakításáért. Az integrinek adapter fehérjéken keresztül (vinkulin, talin) kapcsolódnak az aktin sejtvázhoz. Emlékeztető a sejt 2. előadásból
SEJTVÁNDORLÁS, SEJTADHÉZIÓ ÉS MT-K
Emlékeztető a sejt 2. előadásból
A mikrotubulusok szerepe a sejtvándorlás során: fokális komplexek/adhéziók feloldása.
INTEGRINEK epitél sejtek ECM
citoplazma sejtmembrán ECM
HEMIDEZMOSZÓMA: ECM fehérjék-integrin-plakk fehérjék-intermedier filamentum
SEJT-SEJT ADHÉZIÓ KADHERINEK
Az N-CAM-ok & kadherinek szénhidrát csoportjai határozzák meg a sejt-sejt kapcsolat specificitását és erejét.
SZELEKTINEK IG SZUPERCSALÁD (N-CAM, ICAM)
Neural cell adhesion molekulák (NCAMs) idegsejteket kötnek egymáshoz
E-kadherin (epithethial tissue), Nkadherin (nervous tissues) & Pkadherin (placental tissue) A szelektinek más sejtek sejtfelszíni glukoproteinjeit kötik
Az integrinek más sejtek ICAM (intercellular cell adhesion molecule) fehérjéit kötik
CAM ellenes ellenanyagok hatására a normális embrió (a) „szétesik” (b).
Kadherin túltermeltetés hatására a sejtek összetapadnak (b, c).
EXTRAVAZÁCIÓ: a fehérvérsejtek kilépése a vérből a szövetekbe fehérvérsejt
szénhidrát
endotélium
Először az endotélsejtek szelektinjei kötik a fehérvérsejtek szénhidrátjait, ami integrin aktiválódást, majd integrin-ICAM kötést eredményez.
apikális régió
SEJT JUNKCIÓK
1. SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS Bazolaterális régió
2. KIHORGONYZÓ JUNKCIÓK (SEJT-SEJT, SEJT-ECM)
3. KOMMUNIKÁLÓ JUNKCIÓK / GAP JUNCTIONS
dezmoszóma hemidezmoszóma
adherens junkciók =kihorgonyzó junkciók
SEJTKAPCSOLATOK (JUNKCIÓK)
1. SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS-APIKÁLIS BAZOLATERÁLIS MEMBRÁN, ÖSSZEKÖTŐ: KLAUDIN, OKKLUDIN
2. KIHORGONYZÓ JUNKCIÓK (SEJT-SEJT, SEJT-ECM) / DESMOSOMES: SEJT-SEJT: ADHERENS JUNKCIÓK/ÖVDEZMOSZÓMÁK (HÁMSEJTEK, KADHERIN-
KATENIN-CITOSZKELETON (CS): AKTIN) PONTDEZMOSZÓMA (HÁM, IZOM, CITOPLAZMIKUS LEMEZ: PLAKOGLOBIN & DEZMOPLAKIN, ÖSSZEKÖTŐ: KADHERIN, CS: INTERMEDIER FILAMENTUMOK SEJT-ECM: HEMIDEZMOSZÓMA (HÁMSEJT-BASALIS LAMINA, CITOPLAZMIKUS LEMEZ: DEZMOPLAKINSZERŰ, ÖSSZEKÖTŐ: INTEGRIN, CS: INTERMEDIER FILAMENTUMOK, ECM: LAMININ) FOKÁLIS ADHÉZIÓS PLAKK (ECM- ÖSSZEKÖTŐ: INTEGRIN-VINKULIN, TALIN, ALFA AKTININ- (CS): AKTIN)
3. KOMMUNIKÁLÓ JUNKCIÓK / GAP JUNCTIONS
SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS Szomszédos epitél sejtek
apikális membrán régió
bazolaterális membrán régió
SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS
sejtmembránok
a szoros junkciók meggátolják az extracelluláris térben levő molekulákat a sejtek közé jutástól
a szoros junkciókat KLAUDIN és OKKLUDIN transzmembrán fehérjék tartják össze, aktinnal kapcsolódnak a citoplazmában a szoros junkciók meggátolják az apikális-bazolaterális membránalkotók keveredését
SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS „fagyasztva töréses (freeze fracture)” elektronmikroszkópos kép a szoros junkciókról
SZOROS (ELZÁRÓ) JUNKCIÓK / TIGHT JUNCTIONS
elektrondenz anyagba „alulról bemártott” sejtek elektron mikroszkópos képe, a szoros junkciókon nem tud áthatolni a nyomjelző
PONTDEZMOSZÓMA
INTERMEDIER FILAMENTUM: tonofilamentum
DEZMOSZÓMA PLAKK: dezmoplakin, pakoglobin
KADHERINEK: dezmokollin, dezmoglein
PONTDEZMOSZÓMA
b katenin a katenin E-KADHERIN
aktin ADHERENS JUNKCIÓK/ÖVDEZMOSZÓMÁK
pakoglobin KADHERINEK: dezmoglein
KADHERINEK: dezmokollin
PONTDEZMOSZÓMA
INTERMEDIER FILAMENTUM: tonofilamentum
dezmoplakin
KOMMUNIKÁLÓ JUNKCIÓK / GAP JUNCTIONS
hat konnexin alegységből épülnek fel a transzmembrán konnexonok két konnexon összeköti a szomszédos sejtmembránokat, egy 3 nm átmérőjű hidrofil csatornát létrehozva a csatornán keresztül ionok és egyéb kis molekulatömegű másodlagos hírvivők jutnak át
ECM-SEJT KÖLCSÖNHATÁSOK
IZOMDISZTRÓFIÁK
Izomszövet specifikus ECM-membráncitoszkeleton kapcsolat. A kapcsolatot létrehozó molekulákat (disztrofin, szarkoglikán, disztroglikán és laminin) kódoló gének mutációi izomdisztrófiákat okoznak. Leggyakoribb a Duchenne-féle, X-hez kötött izomdisztrófia.
Emlékeztető a sejt 2. előadásból
ECM-MEMBRÁN-CITOSZKELETON-SEJTMAG KAPCSOLAT
disztroglikán
kollagén/ fibronektin
integrin
ECM
sejthártya
ECM MEGVÁLTOZÁS GÉNEXPRESSZIÓ VÁLTOZÁS
aktin filamentum
sejtváz
SZÖVETI DIFFERENCIÁCIÓ
nukleáris pórus
sejtmaghártya lamin kromatin
sejtmag
