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細胞接着. 細胞間認識と接着. 細胞同士の協力は、細胞間の認識と接着に依存する。 細胞接着分子 cell adhesive molecules (CAM) と呼ばれるさまざまの膜タンパク質が、同種細胞間の接着をおこなう。. 細胞細胞間接着. 細胞内接着タンパク. 細胞接着タンパク質. 細胞骨格. 細胞基質間接着. コラーゲン線維. 細胞表面プロテオグリカン. 細胞接着タンパク質 ( CAMs) は、同種細胞間の接着だけでなく、異なる種類の細胞間の接着も媒介する。 CAMs の細胞内ドメインは、細胞骨格と結合している。. 細胞接着の様式.
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細胞間認識と接着 細胞同士の協力は、細胞間の認識と接着に依存する。 細胞接着分子 cell adhesive molecules (CAM)と呼ばれるさまざまの膜タンパク質が、同種細胞間の接着をおこなう。
細胞細胞間接着 細胞内接着タンパク 細胞接着タンパク質 細胞骨格 細胞基質間接着 コラーゲン線維 細胞表面プロテオグリカン
細胞接着タンパク質 ( CAMs)は、同種細胞間の接着だけでなく、異なる種類の細胞間の接着も媒介する。 CAMsの細胞内ドメインは、細胞骨格と結合している。
細胞接着の様式 リンカー分子を介する結合 異種分子間結合 同種分子間結合
あるCAMに対する抗体は、細胞凝集を阻害する.あるCAMに対する抗体は、細胞凝集を阻害する. －抗体 ＋抗体
さまざまな細胞接着分子 カドヘリン N-CAM セレクチン ムチン インテグリン インテグリンは細胞とECMの接着を媒介する。他のものは、細胞同士の接着を媒介する。
さまざまな細胞接着分子(CAMs) N-CAM カドヘリン インテグリン セレクチン 同種分子間 異種分子間
カドヘリン カドヘリン – Ca++依存性 CAMsのファミリー（４０） ほとんどの動物細胞に存在する。 組織分化に必要. それぞれのカドヘリンは特有の組織分布をする E – カドヘリン –上皮 N – カドヘリン– 神経 P – カドヘリン – 胎盤 同種細胞の接着を行う。
カドヘリンによる細胞接着のメカニズム Ca++ が 細胞外ドメインのCa++結合部位に結合すると、立体構造が変化して、カドヘリンの２量体化が起こる。 カドヘリンの量体の頭部同士の結合が、細胞接着を起こす。 Ca++ Binding sites
N-CAM • N-CAM:神経細胞接着分子 Ca++ 非依存性 • 細胞外ドメインが細胞接着部位 • N-CAM は、主に同種細胞の接着をおこなう。
細胞接着分子N-CAM Ig様ドメイン
N-CAM と カドヘリンの糖鎖は、細胞間接着の強さと特異性に影響を与える。 シアル酸 は N-CAMに結合した負の荷電を持つ糖である。. シアル酸の結合量が多いと、細胞間接着は弱くなる。
セレクチン セレクチンとムチンは、異種の細胞の間の接着を媒介する。 たとえば、セレクチンは、Tリンパ球と血管内皮細胞の間の接着を媒介する。
ローリング 白血球の遊走 セレクチン 接着 遊走 白血球 インテグリン 内皮細胞 内皮細胞活性化 化学走性 刺激
白血球の接着 白血球 内皮細胞
血管外への遊走 血管内 内皮細胞 血管外 白血球
レクチンを介する接着 細胞表面糖鎖
インテグリン・・・ECM成分に対する細胞表面リセプターインテグリン・・・ECM成分に対する細胞表面リセプター インテグリン– コラーゲン、フィブロネクチン、ラ ミニンその他のECM成分に結合 する細胞表面糖タンパク質.
インテグリンの構造： • 各分子は、２つの膜貫通型ポリペプチド、 および サブユニットよりなる. • インテグリンは、結合の特異性および分子サイズに関して多様である. • サブユニット: 110 – 140 kD サブユニット: 85 – 91 kD
インテグリンの構造 RGD結合部位 結合の特異性は サブユニットの細胞外ドメインに依存する. 細胞外の結合ドメインは RGD配列やその他の接着配列を認識する. 細胞内ドメインは細胞骨格タンパク質に対する結合部位を持つ. 細胞内の細胞骨格と細胞外マトリックスはインテグリンによって統合される. 細胞外 細胞内
フィブロネクチン・レセプター – 最も良く研究されているインテグリン. 細胞外ドメイン – RGD配列にたいする結合部位 細胞内ドメイン – タリンに対する結合部位. タリン は細胞骨格タンパク質の一種で、 マイクロ・フィラメントに結合する. このようにして、インテグリンは細胞骨格とECMの間の相互作用を媒介する.
インテグリンの構造と活性化 不活性 活性 不活性
インテグリンの活性化 不活性 中間体 活性
細胞骨格とECMの間の作用は相互的である. フィブロネクチンはインテグリンに結合することによって、細胞骨格の再組織化を行い、その結果、細胞形態や細胞運動が変化する. 一方、細胞内の細胞骨格は、ECMの結合や配向に影響をあたえる. さらに、インテグリンは細胞内のシグナル伝達経路を活性化する.
接着斑 インテグリン αアクチニン、タリン、フィラミン アクチン ビンキュリン
インテグリンの活性調節 シグナルによるインテグリンの活性化 活性化インテグリン インテグリン 細胞骨格のコントロール
インテグリンと細胞内タンパク質との結合 インテグリン
インテグリンからのシグナル伝達 インテグリン 細胞増殖
インテグリンと成長因子の協力 コラーゲン フィブロネクチン インテグリン 成長因子 成長因子 リセプター 細胞骨格 可溶性シグナル 細胞増殖、分化、接着、遊走
細胞外マトリックス フィブロネクチン コラーゲン インテグリン
細胞間結合装置 単なる細胞集団ではなくて、組織を作るためには、細胞接着分子の集団よりなる特別の結合装置が必要である。 ３種類の細胞間結合装置 接着性結合Adhesive junction 密着結合Tight junction ギャップ結合Gap junction
A. 接着性結合 細胞を組織内に固定する。 細胞骨格を、他の細胞の細胞骨格や、ECMに結合する。 機械的力に対する抵抗を与える。心筋や表皮細胞に多い。
接着性結合の構造: • 細胞内接着タンパク質– 結合装置の細胞質側に線維性構造を作り、細胞骨格とつなぐ。アα-カテニン、β-カテニン、デスモプラキンなど。 • 膜貫通結合タンパク質– 細胞内ドメインは上記の構造につながる。細胞外ドメインは、隣の細胞やECMにつながる。カドヘリン、デスモコリンなど
膜貫通接着タンパク質 細胞内接着タンパク質
３種類の接着性結合: デスモゾーム– 細胞間のボタン状の強い結合 装置 ヘミデスモゾーム–細胞を基底膜に結合 接着結合Adherens junctions – 接着帯 – 細胞間 接着斑 focal contact – 細胞-ECM
デスモゾーム デスモコリン 膜貫通タンパクはカドヘリンの一種（デスモコリン）
接着結合は、デスモゾームより一般的. 接着結合
カドヘリン様分子がデスモゾームや接着結合で細胞間を結合するカドヘリン様分子がデスモゾームや接着結合で細胞間を結合する
インテグリンがヘミデスモゾームや接着斑で、細胞を基質に結合インテグリンがヘミデスモゾームや接着斑で、細胞を基質に結合 インテグリン 接着斑 ヘミデスモゾーム
B. 密着結合 • 密着結合は、２枚の膜の間にスペースを生じない。物質の移動を妨げる。 • 隣り合う細胞間の密着結合は、連続したベルト（閉鎖帯）を形成する。 • 小腸上皮細胞、膀胱上皮細胞などに多い。液体の流出を防ぐ。
密着結合 各結合は、網目状構造物によって形成される。 各網目状構造物は、膜貫通結合タンパク質（クローディン、オクルディン、シングリン）によって構成される。隣り合う細胞の結合タンパク質は、強く結合する。 密着結合
C. ギャップ結合 • 2-3 nm の間隔をおいて、２つの細胞を結合する。 • ２つの細胞の細胞質ゾルをつなぐチャンネルを含む。 • チャンネル内を直径 1.2 nm 以内の分子 ( cAMP 、 Ca++など)の通過が可能である。
ギャップ結合 コネクソン コネクソン– ６分子のコネキシン によって作られるチャンネル
