Zelluläre Interaktionen

Question 1

Welche Klassen von zellulären Membranverbindungen gibt es?

Answer 1

• adhäsive Kontakte (junctions)
  1. tight junctions
  2. adherens junctions (Gürtel-Desmosomen) und adhesion junctions (Punkt-Desmosomen)
  3. Hemidesmosomen
• kommuniuierende Membranverbindungen:
  4. gap junctions

Question 2

Was sind tight junctions?

Answer 2

Bänder aus Proteinen, die den extrazellulären Raum zw. Zellen abdichten.

Question 3

Was ist bei Multiple Sklerose beeinträchtigt?

Answer 3

Die Funktion der tight junctions.

Question 4

Wie sind tight junctions molekular aufgebaut?

Answer 4

Im Zentrum befinden sich Claudine und Occludine. Das sind adhäsive integrale Membrantransportproteine mit vier Transmembrandomänen, die mit dem Aktin-Cytoskelett verbunden sind.

Question 5

Was sind Desmosomen?

Answer 5

Verbindungen des Cytoskeletts mit der Plasmamembran und der Nachbarzelle.

Question 6

Was sind Cadherine?

Answer 6

Ca2+-abhängige cis-Dimere, die mit cis- Dimeren anderer Zellen in Kontakt treten und so trans-Tetramere bilden und Zellen zusammenhalten.

Question 7

Welche Funktion haben adherens und adhesion junctions?

Answer 7

Geben mechanische Stärke in Geweben mit hoher Belastung und halten Zellen dicht zusammen.

Question 8

Welchen Adhäsion-, Adaptor- bzw. Cytoskelett-Typ liegt bei der adherens junction vor?

Answer 8

Adhäsion: E-Cadherine
Adaptor: Catenin
Cytoskelett: Aktin
-> Dynamik

Question 9

Welchen Adhäsion-, Adaptor- bzw. Cytoskelett-Typ liegt bei der adhesion junction vor?

Answer 9

Adhäsion: Desmocolin/Desmoglein
Adaptor: Desmoplakin
Cytoskelett: Intermediärfilamente
-> Stabilität

Question 10

Wofür sorgen Hemidesmosomen?

Answer 10

Verankern die Zelle mit Substrat (Basallamina, Matrix, …)

Question 11

Woraus bestehen Hemidesmosomen?

Answer 11

Aus einem verzuckerten Proteinkomplex im Kern (Dystroglycan) oder Integrin, einem Adaptor, der den Proteinkomplex in der Membran verankert und Co-Faktoren in Form von Ca2+ oder Mg2+.

Question 12

Woraus sind Integrine aufgebaut und welche Funktion haben sie?

Answer 12

Sie bestehen aus heterodimeren Transmembran-Glykoproteinen und benötigen Ca2+/Mg2+ für die adhäsive Funktion. Sie binden Proteine der extrazellulären Matrix oder Liganden auf Nachbarzellen. Intrazellulär interagieren sie mit Adaptorproteinen des Cytoskeletts und mit Kinasen und signalisieren somit ins Cytosol.

Question 13

Welche Funktionen hat die extrazelluläre Matrix?

Answer 13

• Substrat zur Adhäsion
• “Stoßdämpfer” und Wasserspeicher
• gibt Orientierung bei Zellwanderung
• präsentiert Signale

Question 14

Aus welchen Hauptkomponenten besteht die extrazelluläre Matrix?

Answer 14

• Polysaccharide
• Proteoglycane (Protein mit Glycosaminoglycanen)
• fibrilläre Matrixproteine (Strukturgeber ist Collagen, Adhäsionsproteine sind Fibronektin und Laminin)

Question 15

Welche Funktionen haben gap junctions?

Answer 15

• Koppelung von Zelen
• Zell-Zell-Kommuniktion
• Verbindung des Cytoplasmas
• Austausch kleiner Moleküle
• “elektrische Synapsen”
• -> metabolische/elektrische Koppelung

Question 16

Wie sind gap junctions aufgebaut?

Answer 16

Bestehen aus Connexin (Monomer) mit vier Transmembrandomänen. 6 Connexine bilden ein Connexon (Halbkanal). 2 Connexone bilden einen interzellulären Kanal. Viele Kanäle bilden gap junctions. Die Zusammensetzung bestimmt die Eigenschaften/Porengröße und der Zustand der Pore ist regulierbar.

Question 17

Wie sind lg-CAMs aufgebaut?

Answer 17

Das sind Zelladhäsionsmoleküle mit Immunoglobulin-homologen Domänen mit einer oder mehreren CAM-Domänen. Die CAM-Domänen sind durch Disulfidbrücken strukturiert. Lg-CAMs sind Ca2+- unabhängig.

Question 18

Was sind CAMs?

Answer 18

Call adhesion molecules, die Ca2+-unabhängig sind.

Question 19

Welche Funktionen haben lg-CAMs?

Answer 19

Adhäsion ohne ‘Membranverbindung’ und Signalisierung.

Question 20

Welche Formen von zellulärer Kommunikation ohne direkten Zellkontakt gibt es?

Answer 20

• parakin: eine Zelle sekretiert Proteine
• synaptisch: Neurotransmitter werden aus der Synapse geschüttet und diffundieren zur nächsten Nervenzelle
• hormonell: eine Zelle sekretiert Substrate, welche von Blut aufgenommen werden und zu einer weit entfernten Zelle transportiert werden