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6.4: 接触依赖信号
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6.4: 接触依赖信号

接触依赖信号利用细胞间特殊的细胞质通道,允许小分子在细胞间流动。在动物细胞中,这些通道被称为缝隙连接。在植物中,它们被称为胞间连丝。

当两个半通道或连接子连接时形成缝隙连接;一个细胞的一个连接子连接到相邻细胞的一个连接子。每个细胞的连接蛋白由六种蛋白质组成,形成一个环形通道。有超过20种不同类型的这些蛋白质,或连接蛋白,所以它们作为连接蛋白和缝隙连接在一起的方式有很大的不同。连接蛋白有四个跨膜亚单位,其N-和C-末端均位于细胞内。C-末端有多个磷酸化位点,因此它可以被许多不同的激酶激活-进一步增加了缝隙连接的多样性。

依赖于活化激酶和磷酸化的连接蛋白的C-末端氨基酸残基,缝隙连接可以部分或完全打开。这选择性地允许小分子从一个细胞流入另一个细胞。间隙结也可以通过电化学电荷排除。缝隙连接的选择性允许单个细胞协调复杂的多细胞反应。然而,一些与间隙连接的尺寸和电化学偏好相匹配的有毒分子也可以在细胞之间通过。这会导致“旁观者效应”,即受损或患病的细胞将凋亡信号传递给相邻细胞,导致两个细胞死亡。

在植物中,接触依赖信号通过胞间连丝发生。像缝隙连接一样,它们是两个细胞之间的细胞质通道。它们通过细胞壁和细胞膜。胞间连丝也直接从单个细胞向多个细胞传递信息,因此也容易受到“旁观者效应”的影响。

与缝隙连接不同,胞间连丝的通道在细胞间传递的分子中更为灵活。在大多数通道的中心是一个内质网管(ER),在两个细胞之间运行。这种内质网延伸称为包围细胞质套的脱小泡。这个套筒允许分子的被动和主动运输。为了运输更大的分子,如转录因子、小RNA或其他核酸和蛋白质,胞间连丝可以扩张。由于这种能力,胞间连丝在细胞位置信息和细胞命运中起着关键作用。不幸的是,这种能力也允许病毒感染在细胞间迅速传播。


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