细胞生物学之笔记--第11章细胞外基质及其细胞的相互作用.doc

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1、第十一章细胞外基质及其细胞的相互作用定义：细胞外基质extracellularmatrix,ECM是细胞分泌到细胞外空间的分泌蛋白和多糖构成的精密有序的网状结构分类：构成细胞外基质的大分子种类繁多，大致分为三类：①氨基聚糖与蛋白聚糖；②胶原和弹性蛋白；③非胶原性黏合蛋白：纤连蛋白和层粘连蛋白第一节细胞外基质的主要组成成分·从结构表现形式上，细胞外基质主要由①凝胶样基质（氨基聚糖、蛋白聚糖）和②纤维网架（胶原、弹性蛋白）构成，③起黏着作用：纤连蛋白、层粘连蛋白·分布：细胞外基质含量因组织种类而不同，

2、上皮、肌组织、脑等含量较少；结缔组织中细胞外基质含量最大一、糖胺聚糖glycosaminoglycan,GAG与蛋白聚糖proteoglycan,PGGAG与PG是一些高分子量的含糖化合物，构成细胞外高度亲水的凝胶，赋予组织良好的弹性和抗压性（一）糖胺聚糖是由重复的二糖单位（氨基乙糖/糖醛酸）构成的直链多糖因糖残基上有羧基，故氨基聚糖呈强负电性透明质酸HAHyaluroincacid结缔组织、皮肤、软骨、滑液、玻璃体硫酸化×硫酸软骨素CSChondroitinsulfate软骨、角膜、骨、皮肤、动

3、脉√硫酸皮肤素DSDermatansulfate皮肤、血管、心瓣膜、韧带√硫酸乙酰肝素HSHeparansulfate肺、动脉、细胞表面√肝素heparin肺、肝、皮肤、肥大细胞√硫酸角质素KSKeratansulfate软骨、角膜、椎间盘√HA：透明质酸是氨基聚糖中结构最简单的一种，其二糖单位是N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸。透明质酸的糖醛酸的羧基带有大量负电荷，其相斥作用使整个分子伸展膨胀，占据很大的空间，一个透明质酸分子可以占据1000倍于自身分子的空间，有良好的弹性和抗压性，HA在组织创伤

4、、早期胚胎中尤为丰富，促进细胞迁移和增殖；是胚胎发育早期的空间填充物，用于定形，如心脏形成；作为关节液的重要成分，有润滑作用。任务完成后，可被透明质酸酶降解（二）蛋白聚糖是由糖胺聚糖和核心蛋白共价结合形成的高分子量复合物定义：蛋白聚糖proteoglycan,PG是由氨基聚糖（透明质酸除外）与核心蛋白共价形成的高分子复合物，是含糖量极高的糖蛋白。其分子量大，含糖量高，可达分子量的95%1.蛋白聚糖的分子结构核心蛋白为单链多肽，一条核心蛋白分子上可连接1~100条以上氨基聚糖（相同或不同的氨基聚糖）

5、，形成蛋白聚糖单体。若干个蛋白聚糖单体通过连接蛋白linkerprotein，以非共价键与透明质酸结合，形成蛋白聚糖多聚体2.蛋白聚糖的合成与装配核心蛋白在粗面内质网核糖体上合成，在内质网腔中装配上直链多糖——蛋白聚糖单体装配时，首先一个专一的四糖(-木糖-半乳糖-半乳糖-葡萄糖醛酸-)(Xyl-Gal-Gal-GlcUA)结合到核心蛋白的丝氨酸残基上；然后在糖基转移酶作用下，一个个糖基依次加上，形成氨基聚糖糖链蛋白聚糖的显著特点——多态性：核心蛋白氨基酸序列不同、糖链长度和成分不同蛋白聚糖主要根

6、据其二糖单位命名有些蛋白聚糖是质膜的整合蛋白，如连接素syndecan，存在于成纤维细胞和上皮细胞质膜中（一）糖胺聚糖与蛋白聚糖的功能1.使组织具有弹性和抗压性2.对物质转运有选择渗透性糖基纵横交错、高度亲水、具有负电性，构成高度水化孔胶样物；孔的大小和电荷密度，可调节对分子、细胞的通透性，具有分子筛的作用；如肾小球基底膜硫酸软骨素,CS蛋白聚糖对原尿的生成具有筛滤作用3.角膜中蛋白聚糖具有透光性硫酸软骨素CS、硫酸角质素KS高度硫酸化，使基质脱水变得致密；阻止血管的形成，使角膜柔软、具有透光性；

7、角质化亦有保护作用4.糖胺聚糖具有抗凝血的作用肝素蛋白聚糖+抗凝血酶=抑制凝血因子的作用5.细胞表面的蛋白聚糖有传递信息作用如连接素的作用6.糖胺聚糖和蛋白聚糖与组织老化有关胚胎发育期，透明质酸合成旺盛，胎儿皮肤中的透明质酸HA和硫酸软骨素CS含量是成人20倍；随年龄增大逐渐减少，逐渐被硫酸皮肤素DS所取代关节软骨中的蛋白聚糖随年龄增加逐渐减少，硫酸软骨素CS被硫酸角质素KS逐渐取代随个体衰老，蛋白聚糖的糖链比例下降，组织的保水性及弹性减弱氨基聚糖的阴离子可结合钙离子，在组织的钙化、尤其是骨盐的沉

8、积中起重要作用（四）糖胺聚糖和蛋白聚糖与疾病蛋白聚糖的降解可在一系列细胞外酶或溶酶体酶催化下进行基因突变引起的缺乏降解氨基聚糖的酶(如糖苷酶、硫酸酯酶)，将导致氨基聚糖、蛋白聚糖、或降解中间产物的内堆积，形成黏多糖累积病mucopolysaccharidoses，如Hunter综合症动脉粥样硬化患者的血管内皮细胞表面硫酸乙酰肝素HS、硫酸软骨素CS含量下降，硫酸皮肤素DS蛋白聚糖含量升高，容易与低密度脂蛋白结合，导致脂类的血管壁沉积氨基聚糖变化、蛋白聚糖异常表达，对肿瘤的发生、发展