Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с узких перекрестков )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Плотные контакты
Сотовая сеть плотного соединения-ru.svg
Схема плотного примыкания
Подробности
Идентификаторы
латинскийjunctio occludens
MeSHD019108
THH1.00.01.1.02007
FMA67397
Анатомическая терминология

Плотные соединения , также известные как окклюзионные соединения или zonulae occludentes (сингулярные, zonula occludens ), представляют собой мультибелковые соединительные комплексы , общая функция которых заключается в предотвращении утечки транспортируемых растворенных веществ и воды и закрытии параклеточного пути . Плотные соединения могут также служить в качестве путей утечки, образуя избирательные каналы для небольших катионов, анионов или воды. Плотные соединения присутствуют в основном у позвоночных (за исключением оболочников [1] ). Соответствующие соединения, которые встречаются у беспозвоночных, представляют собой перегородочные соединения .

Структура [ править ]

Плотные соединения состоят из разветвленной сети запечатывающих нитей, каждая из которых действует независимо от других. Следовательно, эффективность перехода в предотвращение прохождения ионов возрастает экспоненциально с увеличением количества нитей. Каждая цепь образована из ряда трансмембранных белков, встроенных в обе плазматические мембраны, при этом внеклеточные домены напрямую соединяются друг с другом. Есть по крайней мере 40 различных белков, составляющих плотные контакты. [2] Эти белки состоят как из трансмембранных, так и из цитоплазматических белков. Три основных трансмембранных белка - это окклюдин , клаудин и молекула адгезии на стыке ( JAM) белки. Они связаны с различными белками периферической мембраны, такими как ZO-1, расположенными на внутриклеточной стороне плазматической мембраны, которые прикрепляют нити к актиновому компоненту цитоскелета . [3] Таким образом, цитоскелеты соседних клеток соединяются плотными контактами.

Изображение трансмембранных белков, образующих плотные контакты: окклюдина, клаудинов и белков JAM.

Трансмембранные белки:

  • Окклюдин был первым идентифицированным интегральным мембранным белком. Он имеет молекулярную массу ~ 60 кДа. Он состоит из четырех трансмембранных доменов, причем как N-конец, так и C-конец белка являются внутриклеточными. Он образует две внеклеточные петли и одну внутриклеточную петлю. Эти петли помогают регулировать межклеточную проницаемость. [4] Окклюдин также играет ключевую роль в клеточной структуре и барьерной функции. [5]
  • Клаудины были открыты после окклюдина и представляют собой семейство из 24 различных белков млекопитающих. [6] Они имеют молекулярную массу ~ 20 кДа. Они имеют структуру, аналогичную структуре окклюдина, в том, что они имеют четыре трансмембранных домена и аналогичную петлевую структуру. Считается, что они являются основой плотных соединений и играют важную роль в способности плотных соединений герметизировать околеклеточное пространство. [7] Различные клаудины встречаются в разных частях человеческого тела.
  • Соединительные молекулы адгезии ( JAM ) являются частью суперсемейства иммуноглобулинов. Они имеют молекулярную массу ~ 40 кДа. Их структура отличается от других интегральных мембранных белков тем, что они имеют только один трансмембранный белок вместо четырех. Он помогает регулировать функцию параклеточного пути плотных контактов, а также помогает поддерживать полярность клеток. [8]

Функции [ править ]

Они выполняют жизненно важные функции: [9]

  • Они скрепляют клетки.
  • Барьерная функция, которая может быть далее подразделена на защитные барьеры и функциональные барьеры, служащие таким целям, как транспортировка материалов и поддержание осмотического баланса:
    • Плотные соединения помогают поддерживать полярность клеток, предотвращая латеральную диффузию интегральных мембранных белков между апикальной и латеральной / базальной поверхностями, обеспечивая выполнение специализированных функций каждой поверхности (например, рецептор-опосредованный эндоцитоз на апикальной поверхности и экзоцитоз на базолатеральной поверхности). поверхность) для сохранения. Это направлено на сохранение межклеточного транспорта.
    • Плотные соединения препятствуют прохождению молекул и ионов через пространство между плазматическими мембранами соседних клеток, поэтому материалы должны фактически проникать в клетки (посредством диффузии или активного транспорта ), чтобы пройти через ткань. Исследование с использованием методов замораживания-разрушения в электронной микроскопии идеально подходит для выявления латеральной протяженности плотных контактов в клеточных мембранах и было полезно для демонстрации того, как образуются плотные контакты. [10] Ограниченный внутриклеточный путь, обеспечиваемый барьерной системой плотного соединения, позволяет точно контролировать, какие вещества могут проходить через конкретную ткань. (Плотные соединения играют эту роль в поддержании гематоэнцефалического барьера..) В настоящее время все еще неясно, является ли контроль активным или пассивным и как эти пути формируются. В одном исследовании парацеллюлярного транспорта через плотное соединение в проксимальных канальцах почек предлагается модель двойного пути: большие разрывы щелей, образованные нечастыми нарушениями целостности комплекса TJ и многочисленными маленькими круглыми порами. [11]

В физиологии человека существует два основных типа эпителия, использующих различные типы барьерного механизма. Эпидермальные структуры, такие как кожа, образуют барьер из многих слоев ороговевших плоскоклеточных клеток. С другой стороны, внутренний эпителий чаще полагается на плотные контакты для выполнения своей барьерной функции. Этот вид барьера в основном состоит из одного или двух слоев клеток. Долгое время оставалось неясным, играют ли плотные межклеточные соединения какую-либо роль в барьерной функции кожи и подобного внешнего эпителия, но недавние исследования показывают, что это действительно так. [12]

Классификация [ править ]

Эпителии классифицируются как «плотные» или «дырявые», в зависимости от способности плотных соединений предотвращать движение воды и растворенных веществ : [13]

  • Плотный эпителий имеет плотные контакты, которые предотвращают большинство перемещений между клетками. Примеры включают в плотной эпителии дистального извитых каналец , то собирающий проток из нефрона в почках , и желчные протоки разделяющихся через печень ткань. Другими примерами являются гематоэнцефалический барьер и гематоэнцефалический барьер спинномозговой жидкости.
  • Протекающий эпителий не имеет этих плотных соединений или имеет менее сложные плотные соединения. Например, плотное соединение в проксимальном канальце почки, очень дырявый эпителий, имеет только два-три соединительных тяжа, и эти тяжи нечасто обнаруживают разрывы больших щелей.

См. Также [ править ]

  • Кадгерин
  • Щелевой переход
  • Белок плотного соединения (значения)
  • Зонулин
ПЭМ отрицательно окрашенного проксимального извитого канальца ткани почек крысы при увеличении ~ 55000x и 80 кВ с плотным соединением. Обратите внимание, что три темные линии плотности соответствуют плотности белкового комплекса, а светлые линии между ними соответствуют межклеточному пространству.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Банерджи, Свати; Sousa, Aurea D .; Бхат, Манзур А. (2006). «Организация и функция септатных соединений: эволюционная перспектива». Биохимия и биофизика клетки . 46 (1): 65–78. DOI : 10.1385 / CBB: 46: 1: 65 . ISSN  1085-9195 . PMID  16943624 . S2CID  3119021 .
  2. ^ Itallie, Кристина М. Ван; Андерсон, Джеймс М. (1 августа 2009 г.). «Физиология и функция плотного соединения» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 1 (2): a002584. DOI : 10.1101 / cshperspect.a002584 . ISSN 1943-0264 . PMC 2742087 . PMID 20066090 .   
  3. ^ Андерсон, JM; Ван Италли, CM (август 2009 г.). «Физиология и функция плотного соединения» . Cold Spring Harb Perspect Biol . 1 (2): a002584. DOI : 10.1101 / cshperspect.a002584 . PMC 2742087 . PMID 20066090 .  
  4. ^ Вольбург, Хартвиг; Липпольдт, Андреа; Ebnet, Клаус (2006), "Трудное Junctions и гематоэнцефалический барьер", Tight Junctions , Springer США, стр 175-195,. Дои : 10.1007 / 0-387-36673-3_13 , ISBN 9780387332017
  5. ^ Лю, Вэй-Йе; Ван, Чжи-Бинь; Чжан Ли-Чао; Вэй, Синь; Ли, Линг (2012-06-12). «Плотное соединение в гематоэнцефалическом барьере: обзор структуры, регуляции и регулирующих веществ» . ЦНС нейробиологии и терапии . 18 (8): 609–615. DOI : 10.1111 / j.1755-5949.2012.00340.x . ISSN 1755-5930 . PMC 6493516 . PMID 22686334 .   
  6. ^ Schneeberger, Eveline E .; Линч, Роберт Д. (июнь 2004 г.). «Узкая развязка: многофункциональный комплекс» (PDF) . Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 286 (6): C1213 – C1228. DOI : 10,1152 / ajpcell.00558.2003 . ISSN 0363-6143 . PMID 15151915 . S2CID 1725292 .    
  7. ^ Mitic, Laura L .; Ван Италли, Кристина М .; Андерсон, Джеймс М. (август 2000 г.). "Молекулярная физиология и патофизиология плотных соединений I. Структура и функция плотных соединений: уроки мутантных животных и белков" (PDF) . Американский журнал физиологии. Физиология желудочно-кишечного тракта и печени . 279 (2): G250 – G254. DOI : 10,1152 / ajpgi.2000.279.2.g250 . ISSN 0193-1857 . PMID 10915631 . S2CID 32634345 .    
  8. ^ Luissint, Anny-Claude; Артус, Седрик; Ледяной, Фабьен; Ганешамурти, Каятири; Couraud, Пьер-Оливье (09.11.2012). «Плотные соединения на гематоэнцефалическом барьере: физиологическая архитектура и нарушение регуляции, связанное с заболеванием» . Жидкости и барьеры ЦНС . 9 (1): 23. DOI : 10,1186 / 2045-8118-9-23 . ISSN 2045-8118 . PMC 3542074 . PMID 23140302 .   
  9. ^ Кафедра биологии. «Герметичные соединения (и другие сотовые соединения)» . Дэвидсон-колледж . Проверено 12 января 2015 .
  10. ^ Chalcroft, JP; Булливант, S (1970). «Интерпретация клеточной мембраны печени и структуры соединения, основанная на наблюдении реплик замораживания-перелома с обеих сторон перелома» . Журнал клеточной биологии . 47 (1): 49–60. DOI : 10,1083 / jcb.47.1.49 . PMC 2108397 . PMID 4935338 .  
  11. ^ Guo, P; Вайнштейн, AM; Weinbaum, S (август 2003 г.). «Ультраструктурная модель двойного пути для плотного соединения эпителия проксимальных канальцев крысы» (PDF) . Американский журнал физиологии. Почечная физиология . 285 (2): F241–57. DOI : 10,1152 / ajprenal.00331.2002 . PMID 12670832 . S2CID 22824832 .   
  12. ^ Киршнер, Нина; Бранднер, JM (июнь 2012 г.). «Барьеры и многое другое: функции белков плотного контакта в коже». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1257 (1): 158–166. Bibcode : 2012NYASA1257..158K . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.2012.06554.x . PMID 22671602 . S2CID 6933491 .  
  13. ^ Кафедра биологии. «Герметичные соединения и другие сотовые связи» . Дэвидсон-колледж . Проверено 20 сентября 2013 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Обзор узкого перекрестка на Zonapse.Net
  • Окклюдин в центре внимания на Zonapse.Net
  • Tight + Ссылки на медицинские предметные рубрики Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  • Изображение гистологии: 20502loa  - Система обучения гистологии в Бостонском университете