29.12
Połączenia szczelinowe to kanały komunikacyjne między sąsiednimi komórkami zwierzęcymi.
Kanały te składają się z białek transbłonowych zwanych koneksynami. Sześć cząsteczek koneksyny tworzy półkanał zwany koneksonem .
Konekson homomeryczny składa się z sześciu kopii tego samego białka koneksyny, podczas gdy konekson heteromeryczny jest tworzony przez różne białka koneksyny.
Połączenia mogą dynamicznie dyfundować przez membranę. Kiedy jedno połączenie na błonie komórkowej napotyka inne połączenie na sąsiedniej komórce, łączą się w pary, tworząc kompletny kanał.
Klastry takich kanałów tworzą blaszki połączeń szczelinowych, które umożliwiają wymianę jonów, wtórnych przekaźników, cukrów i innych małych cząsteczek między komórkami.
Różnorodność koneksyn i ich kombinacji nadaje selektywność kanałów dla określonych cząsteczek.
Transport substancji rozpuszczonych jest dodatkowo regulowany przez otwieranie i zamykanie kanałów w odpowiedzi na różne bodźce, takie jak różnica napięć, stężenie jonów wapnia i pH.
Na przykład połączenia szczelinowe w mięśniu sercowym reagują na różnice napięcia i synchronizują przepływ jonów między grupami komórek mięśniowych, generując w ten sposób rytmiczne skurcze w sercu.
Cytoplazma sąsiednich komórek zwierzęcych może wymieniać małe cząsteczki, jony i wtórne przekaźniki poprzez kanały komunikacyjne, które tworzą połączenia szczelinowe. Połączenia te składają się z kilkuset do tysięcy kanałów molekularnych, każdy zbudowany z dwóch połówek, zwanych półkanałem koneksonu. Konekson to heksamer sześciu transbłonowych białek koneksyny, które łączą się promieniście, tworząc w środku por lub kanał. Jeden półkanał Connexon dokuje z odpowiednim Connexonem w sąsiedniej komórce, uzupełniając kanał.
Dynamika połączeń szczelinowych
Koneksyny ulegają translacji przez rybosom w szorstkiej siateczce śródplazmatycznej i są wstawiane kotranslacyjnie do błony ER. Monomery są następnie transportowane do sieci Golgiego, gdzie ulegają oligomeryzacji. Koneksony heksameryczne są transportowane z sieci trans aparatu Golgiego do błony komórkowej poprzez pęcherzyki wydzielnicze. Koneksony mogą swobodnie przemieszczać się wzdłuż błony komórkowej, aż napotkają inne koneksony, tworząc skupiska. W ten sposób do rosnącej gromady stale dodawane są nowe koneksony na jej obrzeżach, tworząc płytkę złącza szczelinowego. W środku tej płytki stare koneksony ulegają endocytozie i są oznaczone jako ulegające degradacji. Złącza szczelinowe są zatem zespołami dynamicznymi, w których następuje stały obrót koneksonów na membranie.
Połączenia szczelinowe bezkręgowców
Połączenia szczelinowe u bezkręgowców mają podobną strukturę jak u kręgowców; zawierają jednak różne białka zwane inneksynami (koneksynami bezkręgowców). Chociaż inneksyny mają podobną strukturę przezbłonową, nie mają homologii sekwencji z koneksynami. Różnią się także od swoich kręgowców tym, że do utworzenia półkanała innexonu wymagają ośmiu jednostek zamiast sześciu.
Odpowiedniki w roślinach
W przeciwieństwie do tkanek zwierzęcych, gdzie błony sąsiednich komórek stykają się bezpośrednio, ściany komórkowe w tkankach roślinnych uniemożliwiają bezpośredni kontakt sąsiadujących błon plazmatycznych. Komunikacja międzykomórkowa i wymiana cząsteczek zachodzą zatem poprzez wyspecjalizowane połączenia zwane plazmodesmami. W tych połączeniach membrana jednej komórki jest ciągła z błoną sąsiedniej komórki, tworząc rurowy kanał o średnicy około 20 do 40 nm. Zatem cytoplazma sąsiadujących komórek jest ciągła, co pozwala na regulowaną wymianę różnych małych cząsteczek.
Połączenia szczelinowe to kanały komunikacyjne między sąsiednimi komórkami zwierzęcymi.
Kanały te składają się z białek transbłonowych zwanych koneksynami. Sześć cząsteczek koneksyny tworzy półkanał zwany koneksonem .
Konekson homomeryczny składa się z sześciu kopii tego samego białka koneksyny, podczas gdy konekson heteromeryczny jest tworzony przez różne białka koneksyny.
Połączenia mogą dynamicznie dyfundować przez membranę. Kiedy jedno połączenie na błonie komórkowej napotyka inne połączenie na sąsiedniej komórce, łączą się w pary, tworząc kompletny kanał.
Klastry takich kanałów tworzą blaszki połączeń szczelinowych, które umożliwiają wymianę jonów, wtórnych przekaźników, cukrów i innych małych cząsteczek między komórkami.
Różnorodność koneksyn i ich kombinacji nadaje selektywność kanałów dla określonych cząsteczek.
Transport substancji rozpuszczonych jest dodatkowo regulowany przez otwieranie i zamykanie kanałów w odpowiedzi na różne bodźce, takie jak różnica napięć, stężenie jonów wapnia i pH.
Na przykład połączenia szczelinowe w mięśniu sercowym reagują na różnice napięcia i synchronizują przepływ jonów między grupami komórek mięśniowych, generując w ten sposób rytmiczne skurcze w sercu.
From Chapter 29:
Now Playing
Interakcje komórka-komórka
9.6K Views
Interakcje komórka-komórka
8.5K Views
Interakcje komórka-komórka
4.1K Views
Interakcje komórka-komórka
3.8K Views
Interakcje komórka-komórka
2.3K Views
Interakcje komórka-komórka
3.8K Views
Interakcje komórka-komórka
3.5K Views
Interakcje komórka-komórka
19.7K Views
Interakcje komórka-komórka
6.2K Views
Interakcje komórka-komórka
3.3K Views
Interakcje komórka-komórka
7.9K Views
Interakcje komórka-komórka
7.2K Views