Kapitel 6: Zell-Junctions & Extrazelluläre Matrix Flashcards
Zähle die Haupttypen von Zell-Zell-Verbindungen auf.
- Ankerverbindungen (anchoring junctions)
- undurchlässige Verbindungen (occluding junctions)
- kanalbildende Verbindungen (channel-forming junctions)
- Signalübertragende Verbindungen (signal-relaying-junctions)
Wo und durch welche Proteine vermittelt, werden Ankerverbindungen gebildet?
- Zwischen Nachbarzellen (Zell-Zell-Verbindung), vermittelt hauptsächlich durch Cadherine
- Zwischen Zellen und der extrazellulären Matrix (Zell-Matrix-Verbindung), vermittelt hauptsächlich durch Integrine.
Hemidesmosomen und Desmosomen verleihen einem Gewebe mechanische Festigkeit. Wodurch unterschieden sie sich?
Desmosomen sind Zell-Zell-Verbindungen und verknüpfen über Cadherine die Intermediärfilamente benachbarter Zellen. Hemidesmosomen sind Zell-Matrix-Verbindungen und verbinden über Integrine die Intermediärfilamente einer Zelle mit der extrazellulären Matrix.
Zähle Merkmale eines klassischen Cadherins auf (4)
- Ca2+ Abhängigkeit
- homophile Bindung (Cadherin-Subtypen binden nur Cadherine desselben Subtyps, dies ermöglicht hochselektive Zellerkennungen!)
- 5 extrazelluläre Cadherin-Domäne-Motive, verbunden durch gelenkige Verbindungsstrukturen
- binden intrazellulär über Ankerproteine an Actin- oder Intermediärfilamente
Wie kann eine Cadherin-mediierte Zell-Zell-Verbindung einfach aufgelöst werden?
Durch entfernen von Ca2+ aus dem extrazellulären Medium. (Cadherine sind Ca2+ abhängig!)
Cadherin-vermittelte Zell-Zell-Verbindungen sind stabil, weil Cadherine mit hoher Affinität aneinander binden.
Richtig/Falsch
Falsch.
Die Stärke des Attachments resultiert aus vielen parallelen Bindungen von lateral geclusterten Cadherinen (“Klettverschluss”)
Beschreibe den Aufbau eines Integrins.
Ein Integrin ist ein Heterodimer aus zwei transmembranen Glykoprotein-Untereinheiten alpha und beta. Intrazellulär binden die meisten Integrine über Ankerproteine, wie Talin ans Actin-Cytoskelett. (Ausnahme: Hemidesomosomen)
Wie kann ein Integrin aktiviert werden?
Ein Integrin kann durch ein intrazelluläres oder ein extrazelluläres Signal aktiviert werden. Bei der “inside-out”-Aktivierung wird das Ankerprotein Talin durch Signalmoleküle wie PIP2 (aus Signalkaskaden von G-Protein gekoppelten Rezeptoren oder Rezeptor-Tyrosinkinasen) aktiviert, bindet daraufhin intrazellulär ans Integrin und aktiviert es dadurch; es weist dann extrazellulär eine höhere Ligandenaffinität auf. Bei der “outside-in”-Aktivierung induziert die Bindung eines extrazellulären Liganden (Matrixprotein) die aktive Konformation des INtegrins und damit die intrazelluläre Bindung ans Actin-Cytoskelett
Was ist ein Selectin? Was ist dessen Hauptaufgabe?
Selectine sind Ca2+ abhängige, transmembrane Zell-Zell-Adhäsionsproteine mit extrazellulärer Zucker-Bindungsdomäne. Ihre Hauptaufgabe ist die Vermittlung von transienten Zell-Zell-Adhäsion zwischen Leukozyten und Endothelzellen im Blutstrom.
Welches sind die einzigen Kalzium-unabhängigen Adhäsionsmoleküle und in welchem Zusammenhang sind sie wichtig?
Die einzigen Kalzium-unabhängigen Adhäsionsmoleküle sind die Immunoglobuline. Eine wichtige Rolle spielen sie bei dir die Bildung von Synapsen, ansonsten sind sie eher für das “Fine-Tuning” von adhesives Interaktionen von Endothelzellen zuständig.
Was sind Tight Junctions? Beschreibe deren Aufbau und Funktion
Tight Junctions sind die verschliessenden Verbindungen in Epithelien von Vertebraten. Sie werden gebildet aus einem verzweigten Netzwerk von “Sealing Strands”, welche v.a aus transmembrane Claudinen bestehen. Tight Junctions wirken als selektive Permeabilitätsbarrieren und erhalten durch Separierung von apikaler und basaler Zellseite die Zellpolarität aufrecht.
Durch welche Zellverbindungen wird das Cytoplasma zweier benachbarter Zellen miteinander verbunden? Wie sind diese aufgebaut?
Das Cytoplasma von benachbarten zellen ist durch Gap Junctions verbunden. Diese werden gebildet durch viele Kanäle aus Connexin- oder Innexin-Paaren, welche so eine Art molekulares Sieb bilden. Die Kanäle erlauben den Durchtritt von ionen und kleine Molekülen wie Zucken oder Aminosäuren.
Plasmodesmata sind die pflanzlichen Analoga zu den Gap-Junctions. Im Unterschied zu diesen sin d die jedoch nicht Proteinkanäle, sondernmit Plasmamembran ausgekleidete direkte Verbindungen mit einem Desmotubulus im Zentrum (verbindet die ER der Nachbarzellen).
Wo findet man Basallaminae?
Die Basallamina bildet die mechanische Verbindung zwischen Epithelien und dem darunter liegenden Bindegewebe, umgibt einzelne Muskelzellen und wirkt in den Glomeruli der Nieren als selektiver Filter.
Hinweis: Basallaminae sind eine spezielle Form von extrazellulärer Matrix!
Welches sind die Hauptkomponenten einer Basallamina?
- Perlecan (ein Proteoglykan)
- Laminin, Typ IV Collagen, Nidogen (Proteine)
Was ist ein Proteoglykan?
Proteoglykane sind Glykoproteine mit einem besonders hohen Zuckeranteil (bis zu 95%). Sie bestehen aus einem Core-Protein mit zahlreichen, langen GAG-Seitenketten (Glykosaminoglykan: lange unverzweigte Ketten aus Disaccharid-Repeats; Beispiel: Hyalurosäure).
