Tight Junctions

Tight junctions dienen als selectief doorlaatbare afdichtingen in de interne en externe oppervlakken van ons lichaam.

leerdoelstelling

Beschrijf de kenmerken van tight junctions

Key Takeaways

Key Points

  • Tight junctions zijn de nauw verwante gebieden van twee cellen waarvan de membranen samenkomen om een vrijwel ondoordringbare barriã re voor vloeistof te vormen.,
  • Tight junctions vervullen vitale functies—zoals cellen bij elkaar houden—en vormen beschermende en functionele barrières.
  • Tight junctions zijn samengesteld uit een vertakt netwerk van afdichtingsstrengen waarbij elke streng onafhankelijk van de andere werkt.
  • de belangrijkste soorten eiwitten in verbindingen zijn de claudines en de occludines.
  • elke streng wordt gevormd uit een Rij transmembraaneiwitten ingebed in beide plasmamembranen, met extracellulaire domeinen die direct met elkaar verbonden zijn.,

hoofdtermen

  • bloed-hersenbarrière: een structuur in het centrale zenuwstelsel (CZS) die verschillende stoffen die in de bloedbaan worden aangetroffen uit de hersenen houdt terwijl de stoffen die essentieel zijn voor de metabole functie, bijvoorbeeld zuurstof, worden toegelaten.
  • Claudins: eiwitten die de ruggengraat vormen van de strakke verbindingsstrengen.
  • celadhesiemolecuul: moleculen die cellen helpen aan elkaar en aan hun omgeving te plakken. De proteã nen die op de celoppervlakte worden gevestigd binden met andere cellen of met de extracellulaire matrijs (ECM).,
  • cytoskelet: een cellulaire structuur zoals een skelet, die zich in het cytoplasma bevindt.
  • epithelia: de bekleding van interne en externe lichaamsoppervlakken, waar krappe kruisingen worden gevonden.
  • zonula occludens: een andere naam voor tight junctions.

Tight Junction: een elektronenmicrograaf die een tight junction in rattennierweefsel toont. De drie donkere dichtheidslijnen komen overeen met de nauwe verbinding en de lichtlijnen daartussen komen overeen met de paracellulaire ruimte.,

stel je een grotendeels waterdichte ritssluiting voor die de zijkanten van twee verschillende jassen verbindt. Die rits is als een strakke kruising (TJ), ook wel een afsluitende kruising genoemd. Een TJ creëert een kleine zone die de extracellulaire ruimte (de ruimte tussen cellen) afsluit.

daarom worden tight junctions ook zonula occludens genoemd. Het woord zonula komt van woorden die kleine zone of omringende gordel betekenen, terwijl occludens komt van het Latijnse woord occludere, wat close-up betekent.,

locatie en functie

Tight junctions zijn vrijwel (maar ook gedeeltelijk selectief) ondoordringbare afdichtingen die cellen omringen en aan elkaar binden tot lekvrije platen. Met andere woorden, de plasmamembranen van aangrenzende cellen smelten in wezen stevig samen om de lekkage van verschillende stoffen tussen de twee cellen te beperken.

wat er wel en niet door kan gaan hangt af van de grootte, de lading van de stof, evenals de locatie en de precieze samenstelling van de tight junctions in het deel van het lichaam in kwestie.

Tight junctions bevinden zich in de epithelia van ons lichaam., Epithelia is het meervoud van epithelium. Epitheel is een woord dat verwijst naar de bekleding van de interne en externe oppervlakken van het lichaam. Dit omvat organen (zoals huid), bloedvaten, en holtes.

Occludin: Model van de eiwitstructuur van het coiled-coil domein van humaan occludin.

deze tight junctions hebben dus verschillende functies, afhankelijk van het epitheel in kwestie. In de huid houden ze ons wat waterdicht en helpen ze allergenen uit ons lichaam te houden., In het spijsverteringsstelsel helpen ze de lekkage van spijsverteringsenzymen in onze bloedbaan te voorkomen.

Tight junctions dienen ook als een structureel ondersteuningsmechanisme dat helpt het epitheel bij elkaar te houden.

samenstelling

een tight junction-een soort symmetrische cel junction-bestaat uit talrijke belangrijke eiwitten die ofwel direct betrokken zijn bij de samenstelling ervan, ofwel nauw betrokken zijn bij het op de een of andere manier verbinden van de tight junction met en tussen de cellen. Deze proteã nen omvatten:

  • Occludines, die de barrière tussen aangrenzende cellen handhaven.,
  • Claudins, die de ruggengraat vormen van strakke knooppuntstrengen.
  • Junctional adhesion moleculen (JAMs) zijn immunoglobuline (antilichaam) eiwitten die helpen de intercellulaire ruimte tussen twee cellen af te dichten.
  • Zonula occludens (ZO) zijn eiwitten die helpen de nauwe verbinding met het interne skelet van elke cel (cytoskelet) te koppelen.

De occludines en claudins zijn de belangrijkste componenten van tight junction strengen. Wanneer volledig gevormd, een nauwe verbinding is niet een, lange, continue afdichting. In plaats daarvan ziet het eruit als een reeks lokale zeehonden die in een doolhof-achtige manier zijn samengevoegd.,

Tight junction: Diagram van tight junction componenten.

Adherens Junctions

Adherens junctions zorgen voor sterke mechanische verbindingen tussen aangrenzende cellen door de koppeling van het cytoplasmatisch gelaat aan het cytoskelet.

leerdoelstelling

Beschrijf de kenmerken van aanhanger-knooppunten

belangrijke afhaalpunten

belangrijke punten

  • aanhanger-knooppunten zijn betrokken bij een aantal kritieke functies, waaronder aanvullende structurele ondersteuning., Bijvoorbeeld, ze houden hartspiercellen strak bij elkaar als het hart uitzet en samentrekt.
  • Adherens junctions worden voornamelijk opgebouwd uit cadherines, waarvan de extracellulaire segmenten aan elkaar binden en waarvan de intracellulaire segmenten aan catenines binden. Catenines zijn verbonden met actine filamenten.

sleuteltermen

  • cadherine: elk van een klasse van transmembraaneiwitten die belangrijk zijn voor het behoud van de weefselstructuur.
  • adherens junctions: eiwitcomplexen die voorkomen op cel-cel junctions in epitheliale weefsels; ze zijn meestal basaler dan tight junctions.,
  • catenine: elk van een klasse eiwitten die een rol spelen bij celadhesie.

Adherens junctions worden ook zonula adherens, intermediate junction, of belt desmosomen genoemd. Zonula betekent kleine zone of riem-achtige, en adherens verwijst naar hechting (plakken aan elkaar). Als gevolg daarvan loopt de zonula adherens vaak als een riem rond de hele cel op een continue manier, en het fungeert als een hechting riem.,

locatie en functie

dit type celverbinding bevindt zich recht onder tight junctions en zorgt voor een sterke binding tussen de zijkanten van aangrenzende epitheliale celmembranen. Terwijl andere juncties, zoals tight junctions, enige ondersteuning bieden voor en fusie van aangrenzende cellen, is hun weerstand tegen mechanische belasting relatief klein in vergelijking met de veel sterkere adherens junctions.

structuur en samenstelling

De zonula-adherens bestaan uit verschillende eiwitten:

  • De actin-microfilamenten van het cytoskelet (het inwendige skelet van de cel).,
  • Ankereiwitten, die in elke cel worden gevonden. Deze worden genoemd alpha-catenin, beta-catenin, gamma-catenin (aka plakoglobine), vinculin, en alpha-actinin. Ze linken de actin microfilamenten aan de cadherins.
  • Cadherins, namelijk E-cadherin. Dit zijn transmembrane adhesieproteã nen, waarvan de belangrijkste delen in de extracellulaire ruimte worden gevestigd.

het extracellulaire deel van de cadherine van één cel bindt zich aan het extracellulaire deel van de cadherine van de aangrenzende cel in de ruimte tussen de twee cellen., De cadherinmolecule van elke cel bevat ook een staart die zich binnen zijn respectieve cel invoegt.

deze intracellulaire staart (binnen de cel) verbindt zich vervolgens met catenine–eiwitten en vormt zo het cadherine-cateninecomplex. Dit complex bindt aan vinculine en alfa-actinine; deze twee proteã nen zijn wat het cadherin–catenincomplex aan het interne skeletachtige kader van de cel (de actin microfilamenten) verbindt.

de extracellulaire delen van de cadherinmoleculen van aangrenzende cellen worden met elkaar verbonden door calciumionen (of in sommige gevallen een ander eiwit)., Dit betekent dat zowel de functionele als morfologische integriteit van de adherens junctions calciumafhankelijk zijn. Als je calcium uit de vergelijking zou verwijderen, zou dit type celverbinding desintegreren als gevolg.

de structurele eiwitten in een adherens-junctie: dit zijn de belangrijkste interacties van structurele eiwitten bij een op cadherine gebaseerde plasmamembraan-adherens-junctie. Actin de gloeidraden worden geassocieerd met adherensverbindingen naast verscheidene andere actin-bindende proteã nen.,

Gap Junctions

een gap junction is een gespecialiseerde cel junction die direct het cytoplasma van twee cellen verbindt.

leerdoelstelling

Beschrijf de kenmerken van gap junctions

Key Takeaways

Key Points

  • Gap junctions laten verschillende moleculen en ionen vrij tussen cellen passeren.
  • een gap junction channel bestaat uit twee connexonen, ook wel hemikanalen genoemd, die zich over de intercellulaire ruimte uitstrekken.,
  • de meeste hemikanalen van de gap junction zijn samengesteld uit een complex van zes connexine-eiwitten, elk gekenmerkt door vier transmembraandomeinen. Zes connexin sub-units assembleren om één connexon, of hemichannel te creëren.
  • Kanaalsamenstelling beïnvloedt de functie van de gap junction.
  • Gap junctions maken elektrische communicatie tussen cellen mogelijk en maken ook de doorgang van kleine tweede boodschappers mogelijk.,
  • Gap junctions worden uitgedrukt in vrijwel alle weefsels en cellen, maar vooral in celtypen die betrokken zijn bij directe elektrische communicatie, zoals neuronen en hartspier.

sleuteltermen

  • cytoplasma: de inhoud van een cel met uitzondering van de kern. Het omvat cytosol, organellen, blaasjes, en het cytoskeleton.
  • connexin
  • connexon
  • nexus: Een alternatieve naam voor een gap junction.

Gap-knooppunten worden ook communicerende knooppunten, macula communicans of knooppunten genoemd., Dit zijn verbindingen die voor de directe passage van molecules tussen twee cellen toestaan.

Gap junctions bestaan uit een aantal transmembraankanalen die poriën worden genoemd en die in een dicht opeengepakte opstelling worden gevonden. Het aantal gap junctions gedeeld tussen twee cellen kan ook variëren.

structuur

elk gap junction channel bestaat uit twee halve kanalen (hemichannels), één in het membraan van elke cel. Deze halve kanalen voegen zich samen, overbruggen de extracellulaire ruimte in het proces en vormen het gehele kanaal dat beide celmembranen overspant.,

elk van deze halve kanalen wordt een connexon genoemd. Elke connexon bestaat uit zes symmetrische geïntegreerde membraaneiwiteenheden die connexinen worden genoemd. Dit betekent dat elk kanaal bestaat uit 12 circulair gerangschikte eiwiteenheden.

functie

Intercalated disk in heart muscle contains gap junctions: Intercalated disks bestaan uit drie verschillende types van cel–cel junctions: actin filamenten verankeren adherens junctions, intermediate filamenten verankeren desmosomes, en gap junctions., Gap junctions zijn verantwoordelijk voor elektrochemische en metabole koppeling

de moleculen die dit kanaal kunnen passeren omvatten ionen, regulerende eiwitten en metabolieten (producten van metabolisme). Voorbeelden hiervan zijn calciumionen en cAMP (cyclisch adenosine monofosfaat).

afhankelijk van het type gap junction in kwestie, kunnen moleculen gelijkmatig in beide richtingen passeren, of asymmetrisch, dus in sommige gap junctions zullen de moleculen in de ene richting sneller bewegen dan in de andere richting.

de kanalen in een gap junction zijn niet altijd open., Ze schommelen tussen open en gesloten zijn. De mogelijkheid van het kanaal om te openen of te sluiten wordt gedeeltelijk mogelijk gemaakt aan calciumionen, die een omkeerbare conformationele verandering in de connexinmoleculen veroorzaken, die tot de sluiting van een kanaal aan zijn extracellulaire oppervlak leidt. Het cytoplasmatische uiteinde van elke connexon kan indien nodig ook worden gesloten.

locatie

Gap junctions worden op veel plaatsen in het lichaam gevonden. Dit omvat epithelia, die de bekleding van het lichaam oppervlakken, evenals zenuwen, hart (hart) spier, en gladde spier (zoals die van de darmen).,

hun primaire rol is het coördineren van de activiteit van aangrenzende cellen. Bijvoorbeeld, wanneer hartcellen nodig hebben om te kloppen in unison, gap junctions toestaan voor de overdracht van elektrische signalen tussen de cellen.

Gap junction: de belangrijkste moleculaire componenten van de gap junction.