Transcript ECM och cellkontakter

Pooyan Masarrat
Vt-13
ECM, cell adhesion och cell-cellkontaker
Table of Contents
Cell-Cellkontakter ................................................................................................................................ 1
Anchoring junctions / Förankrande bindningar .............................................................................. 1
Occluding junctions/ Förseglande ................................................................................................... 2
Channelforming junctions/Kanalbildande ....................................................................................... 2
Selektiner......................................................................................................................................... 2
Immunglobuliner ............................................................................................................................. 3
Signal relaying junctions/Signalleringsstödjande. ........................................................................... 3
Kontakt med Extracellulärt Matrix ...................................................................................................... 3
Basalmembran................................................................................................................................. 3
Integriner ......................................................................................................................................... 3
Extracellulärt matrix ............................................................................................................................ 3
Komponenter .................................................................................................................................. 4
Cell-Cellkontakter
Det finns fyra huvudsakliga grupper av cell kontaker.
1) Anchoring junctions/ Förankrande. Förankras inåt och utåt. Finns mellan cell-cell och cellmatrix. Består av intermediära filament, aktin och keratin.
 Integriner: Binder till ECM
 Cadheriner: Binder ihop celler med varandra.
2) Occluding junctions/ Förseglande. Förseglar cellkontakter och ger en tät sammanhållning.
 Tight junctions.
3) Channelforming junctions/Kanalbildande.
 Gap junctions.
 Kommunikation mellan joner och mindre molekyler.
4) Signal relaying junctions/ Singaleringsstödjande.
 Neurologiska synapser
Anchoring junctions / Förankrande bindningar
Cadheriner


Är kalciumberonde typ av adhesionsproteiner.
Har en kontakt med varandra. Påminner om kardborreprincipen.
Pooyan Masarrat
Vt-13

Ej starka. Men det finns många av de.
N-Cadherin i nervcell
VE-Cadherin i vaskulärt endotel
E-Cadherin i epitelceller.
1) Aktinfilament = Adherence junction. Epitel hålls ihop av adherence junctions. Aktinen finns
bara från ”sida” till sida.
Gör att man får en stark förbindelse mellan cellerna. Styr strukturen och arkitekturen hos
vävnader. Exempelvis gastric pits magsäcken, eller om man får ett cylindriskt epitel osv.
2) Desmosomer
Bildar kontakter mellan en cell och en annan. Här är det intermediära filamentet keratin
involverat. Keratin finns i hela cellen och har en funktion i att spänna ut cellen. Det kopplas
till keratin pga intracellulära föränkrinkgsproteiner. Är punktformig.
****** Hemidesmosomer
Bildar kontakter mellan cellen och extracellulärt matrix genom intermediära filament (keratin).
Är en eguljär form av kontakt som finns i alla celler. Kopplar s
Occluding junctions/ Förseglande
 Tight junctions hindrar bakåtflöde. Den avgränsar transporproteiner till olika delar av
membranet. I tarmcellerna finns de ”högt upp” och bibehåller polariteten i en cell. Cellen vet
vad som är upp och ner med hjälp av tight junctions.
 Kan dock öppnas för diffusion av små molekyler(näringsämnen).
 Två viktiga proteiner i tight junctions är Claudin och Occludin.
 Finns paracellulära porer som tillåter flöde av joner sinsemellan cellerna.
Channelforming junctions/Kanalbildande
 Binder samman celler och tillåter kommunikation. Flöde av elektrolyter och joner. Bra sätt
att öka kommunkationen genom att flera gapjunctions kan flyta ihop en bilda en stor kanal. I
motsats kan de också förhindra flödet om en cell är skadad. Gap junctions kan öppna och
stänga, lite som jonkanaler.
 Består av sex Connexinmolekyler som bildar ett komplex. Det komplexet bildar ett connexon
som bildar en intercellulär kommunikation s.k. gap junctions. Det finns homomera och
heteromera connexoner. De kan ha olika egenskaper som gör att de släpper igenom olika
molekyler.
Selektiner
Är en celladhesionsmolekyl som binder till oligosackarider på vita blodkroppar. Det är en svag
bindningar. De får celler att stanna upp och ”rulla”. Gäller inte bara på vaskulärt endotel utan också
avanvänds av trombocyter och leukocyter. Viktiga för leukocyternas funktion. Finns tre olika typer:
E-selektiner på endotelceller
Pooyan Masarrat
Vt-13
L-Selektiner på leukocyter
P- Selektiner på plättar (trombocyter).
En s.k. transient lågaffinitetsbindning.
Immunglobuliner
Är domäner i proteiner.
Nerve cell adhesion molecule (NCAM) binder homofilt .
Intracellulär Adhesion Molecule(ICAM) binder heterofilt. Binder integriner på leukocyter mycket
starkare än vad selektiner gör.
Signal relaying junctions/Signalleringsstödjande.
Finns cadheriner, Ig bindingar, neurexin och neuroligin. Hålls ihop av ett plack som i sig är bundet till
aktin. Finns massa svaga bindingar som skapar en dynamisk struktur och hjälper signalleringen
sinsemellan nervcellerna.
Kontakt med Extracellulärt Matrix
Basalmembran
 Är egentligen en specialiserad form av ECM som epitelceller kan vila på. Utöver epitelceller,
vilar muskelceller och njurceller på basalmembran.
 Kan vara delvis permeabelt beronde på organets funktion.
 Bara ena delen som fäster så den är delvis polaritet. Ger apikalt och basalt.
 Basalmembranet bildas av epitelceller och fibroblaster.
 Innehåller proteoglykaner, fibrösa typ IV kollagenmolekyler, lamininer.
 Lamininer har delar av sina domäner som binder till antingen kollagen eller integriner.
Lamininer organiserar komponenterna i basalmembranet.
Integriner
 Är i princip den enda celladhesionmolekylen som binder cellen till matrix Är
transmembranella heterodimer. De förankras intracellulärt med aktin och genom
förankringsprotein.
 De är allosteriska, dvs överför spänning till cellen. Dvs. om utsidan av blir utsatt för spänning
så blir överförs det till insidan av cellen.
 Leukocyter använder integriner för att transmigrera och skapa stabil kontakt med celler som
presenterat antigen (antibody generators)
 .Får man kraft i en cell så överför kraften till nästa cell, och nästa cell, och nästa cell. När
cellerna ska röra på sig måste de ”släppa taget om varandra och gå vidare”. Man får en hög
aviditet. Flera svaga som resulterar i en gemensam stark kraft.
Extracellulärt matrix

Vad vi bestär av mellan cellerna. Produceras av cellerna som ska bo i omgivningen.
Exmepelvis osteblaster som ”omringar” sig själv i bindväv.
Pooyan Masarrat
Vt-13
Komponenter
Grundsubstans
Grundsubstans är något fibrerna flyter i :


Glykosaminoglykaner som är oligosackarider. Är en ogrenad polysackarid byggda av
repetetiva disackarider. Är ofta sulfaterade och väldigt negativa. Genomgår elektrostatiska
reaktioner med vatten och bildar en tjock gel.
a) Exempel är hyaluronan. Är en extremt stoor aminoglykan. Drar åt sig vatten som bildar
en stor gel. Tar emot enorma belastingar, exempelvis i knät.
b) Under embryogenes bildar den arkitekturen i vävnaden. En s.k. ”spacefiller”.
Proteglykaner är proteiner som är bundna till oligosackarider, exempelvis till hyaluronan.
Binder till ett coreprotein. De reglerar även signalmolekyler. Binder till kemokiner och
cytokiner. Det är substanser som lockar till sig vita blodkroppar.
a) Exempel på proteoglykaner är aggrecan som binder hyaluronan.
Fibrer
Kan vara antingen kollagen eller elastin.


Kollagen. Ligger packade i en fibrill. Varje fibrill innehåller kollagenmolekyler. Bildar
trippelhelixar (från tre peptidkedjor).
a) Enorm starkt drag-fasthållhet. Var tredje aminosyra är glycin. Sedan finns prolin som
genomgår hydroxylering och skapar vätebindningar. Lysiner binder kollagenet lateralt
till varandra.
b) Finns olika familjer: Fibrösa, fiberassocierade, nätverksbildande i basalmembranet och
förankrade kollagentyper som förankar basalmembranet i matrix.
c) Bindvävsceller organiserar kollagenfibrer i en kollagengel via integriner.
Elastiska fibrer. Är ej fibrösa, utan är väldigt elastiska. Är parallelt cross-linkade. Finns väldigt
mycket i aorta. Innehåller även fibrillin. Det är därför man kallar det för elastiska fibrer. Det
finns andra delkomponenter förutom elastin.
Specialfall av ECM molekyler
 Fibronektin. Är ej strukturell. Finjusterar funktionen hos matrix. Har betydelse för cellrörelse.
Har bindingar till både kollagen och till integriner på cellen.