细胞生物学99-5-24.2 细胞外基质1-8_4030
8页1、4. 细胞环境与互作: 第二节名词,1. 细胞外基质(extracellular matrix,ECM),细胞外基质是由动物细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分,子, 主要是一些多糖和蛋白, 或蛋白聚糖。细胞外基质对于一些动物组织的细胞具有,重要作用。,细胞外基质的组成可分为三大类 糖胺聚糖(glycosaminoglycans)、蛋白聚,糖(proteoglycan), 它们能够形成水性的胶状物,在这种胶状物中包埋有许多其它 的基质成分; 结构蛋白,如胶原和弹性蛋白,它们赋予细胞外基质一定的强度和 韧性; 粘着蛋白(adhesive protein):如纤粘连蛋白和层粘联蛋白,它们促使细胞 同基质结合。其中以胶原和蛋白聚糖为基本骨架在细胞表面形成纤维网状复合物,这 种复合物通过纤粘连蛋白或层粘连蛋白以及其他的连接分子直接与细胞表面受体连 接;或附着到受体上。由于受体多数是膜整合蛋白,并与细胞内的骨架蛋白相连,所以细 胞外基质通过膜整合蛋白将细胞外与细胞内连成了一个整体。,2. 基质(ground substance),1,细胞外基质的物理性质主要受细胞外基质中蛋白聚糖
2、所携带的多糖基团的影响,蛋 白聚糖是由糖胺聚糖(glycosaminoglycans, GAG)以共价的形式同线性多肽连接,而成的多糖和蛋白复合物。,蛋白聚糖的主要成份是糖胺聚糖,是由重复二糖单位构成的无分支长链多糖。二糖,单位包括硫酸软骨素(chondroitin sulfate)、硫酸角质素(keratan sulfate)、肝素 (heparin)、硫酸乙酰肝素(heparan sulfate)、透明质酸(hyaluronic acid)、硫酸皮 肤素(dermatan sulfate)等。这些二糖都含有一个氨基糖,并至少含有一个负电的磺 酸基或羧基团。由于氨基聚糖是亲水的,并且带有负电荷,所以它们既能结合阳离 子又能结合水分子,由于糖胺聚糖的这种性质,它们在细胞外创造了水合的、胶状的 材料,形成了所谓的细胞外基质的基质。,3. 胶原(collagen),胶原是细胞外最重要的水不溶性纤维蛋白, 是构成细胞外基质的骨架。在细胞外基,质中形成半晶体的纤维,给细胞提供抗张力和弹性,并在细胞的迁移和发育中起作用。 胶原在各种动物中都有存在。脊椎动物中腱、软骨和骨中的胶原非常丰富,几乎占了
3、蛋,2,白总重的一半。,胶原蛋白的基本结构单位是原胶原(tropocollagen),原胶原肽链的一级结构具有,(Gly-x-y)n 重复序列, 其中 x 常为脯氨酸(Pro), y 常为羟脯氨酸(Hypro)或羟赖氨酸 (Hylys)。Hylys 残基可发生糖基化修饰, 其糖单位有的是一个半乳糖残基(Gal), 但通 常是二糖(Glu-Gal-),胶原上的糖所占的量约为胶原的 10%。原胶原是由三条 -肽链,组成的纤维状蛋白质, 相互拧成三股螺旋状构型, 长 300nm, 直径 1.5nm。 目前已发现 20 个左右的基因分别在不同组织中编码不同类型的胶原; 不同类型,的胶原定位于体内的特定组织,也有 23 种不同的胶原存在于同一组织中。,4. 弹性蛋白(elastin),弹性蛋白是弹性纤维(elastic fibers)的主要成分。弹性纤维主要存在于韧带和脉管,壁。弹性纤维与胶原纤维共同存在, 赋予组织以弹性和抗张能力。,象胶原一样,弹性蛋白也富含甘氨酸和脯氨酸,但是与胶原不同的是,弹性蛋白,的羟基化程度不高,没有羟赖氨酸的存在。弹性蛋白分子间通过赖氨酸残基形成共 价键进行相互交联
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