Appunti di Biologia cellulare su giunzioni cellulari e matrice extracellulare

MATRICE EXTRACELLULARE

Sostanza che le cellule secernono e in cui vivono immerse.

GLICOSAMMINOGLICANI

Sono catene polisaccaridiche di zuccheri non ramificati associata alle proteine.

Sono molto lunghe le catene e cariche negativamente.

È formata da molti dimeri, ognuno composto da zucchero amminico e acido

uronico.

Ci sono gruppi solfato rigidi e lunghi che attraggono molto sodio che porta

dietro acqua. Questo fa diventare i GAG una sorta di gel. Essendo ricchi di

acqua hanno una forte resistenza meccanica ma anche una leggerezza tipica

delle matrici extracellulari.

I GAG sono tutti collegati a un core proteico (ad eccezione acido ialuronico).

Acido ialuronico non è solforato, è molto lungo ed è formato da N-

acetilglucosammina e acido glucoronico. È una componente base del base

della matrice extracellulare e da elasticità e turgidità alla cute.

Di solito i GAG si agganciano a un residuo di serina alle proteine e la sintesi

avviene nel Golgi a partire da un tetrasaccaride.

La decorina è una proteina che si aggancia a un GAG e ha dei siti di aggancio

anche per collagene altre molecole della matrice.

COLLAGENE

Di collagene ne esistono molti sottotipi

Formata da 1000 residui una molecola, sono alfa-eliche sinistrorse.

Nella catena ogni 3 residui si inserisce una glicina (piccola , va nelle nicchie

delle alfa-eliche), permettendo un maggior ancoraggio delle fibre.

Le fibrille conferiscono resistenza meccanica alla trazione e sono tutte

orientate sullo stesso asse longitudinale.

Esistono 40 geni che codificano per le alfa eliche, ma solo 42 tipi di collagene

(così poche rispetto alle combinazioni possibili perché altre impossibili per

ingombri sterici).

I collageni fibrillari (resistenza alla trazione) si dispongono a piani paralleli

(resistenza a trazioni sia parallele che perpendicolari) perché ci sono anche

legami incrociati.

Collagene di tipo 1 si assembla in fibrille e fibre

Il collagene di tipo 4 e 7 si assembla a formare reticoli (lamina basale) (hanno

intercalazioni di amminoacidi che lo rendono più flessibile)

Collagene di tipo 9 e 12 si assemblano a fibrille (per esempio 9 forma la cornea)

Interviene elastina che è una molecola che da elasticità ai tessuti (per esempio

parete del vaso) , è ricca di amminoacidi idrofobici nei quali si intercalano

domini alfa-elica creando legami laterali a dare strutture random coil. Tra le

regioni idrofobiche si sono regioni di collegamento lisina-alanina.

GLICOPROTEINE

è la fibronectina. Proteina responsabile dell’interazione tra

La più importante

matrice con natura biochimica diversa. È fatta da due catene, ognuna di moduli

ripetuti, nei quali ogni monomero usa la parte carbossi-terminale per interagire

con un altro. È formata da tre domini globulari che si ripiegano a forma

globulare similmente, e in funzione di quale splicing alternativo avviene

abbiamo fibronectine che legano molecole diverse(FN1 lega fibrina, FN2 lega

collagene,FN3 eparina). Questa proteina lega le integrine (con dominio RDG).

La fibronectina (è importante anche nel processo coagulatorio) è libera nel

torrente circolatorio in una struttura avvolta per far avvenire la sua funzione

deve srotolarsi. Gli RDG riconoscono le integrine che fanno stirare le molecole

la fibronectina si lega, e quindi c’è interazione tra

di fibrina tirandole, matrice e

citoscheletro.

LAMINA BASALE

Organizzazione della matrice extracellulare negli epiteli.

Separa un tessuto connettivo da uno epiteliale.

Per la formazione della lamina propria concorrono sia le componenti del

tessuto epiteliale sia quelle di quello extracellulare.

Ha funzione di ancoraggio e di polarizzazione degli epiteli.

Contiene molecole di segnalazione per dare destino alle cellule(indica dove è

il fondo dell’epitelio e dove è il lume).

Fa anche da barriera che può essere superata solo da alcune cellule.

Nel muscolo è il sito di ancoraggio e di riferimento per le cellule satellite

(rigenerazione del muscolo). Può legare fattori di crescita e li accumula

creando dei gradienti mentre li rilascia.

Componenti principali:

• Fibronectina

• Laminina

• Collagene 4 (ancoraggio delle cellule che lo circondano)

• Collagene 18

• Nidogeno

• Perlecano

La Laminina è il costituente principale ed è un eterodimero , ci sono 3 geni che

codificano 3 catene diverse che si assemblano spiralizzandosi. Ha la struttura

simile al collagene ma si assembla a lamina. Le diverse laminine hanno affinità

diversa per diversi substrati.

Alla fine della lamina ci sono siti di ancoraggio per le molecole della matrice

extracellulare.

La Laminina nel muscolo attraverso altre molecole da direzione per la

rigenerazione muscolare.

La lamina propria ha molecole per aggancio delle integrine.

Per oltrepassare la lamina propria le cellule che lo fanno devono avere delle

metallo-proteasi che rompono sia le giunzioni cellula-matrice che la matrice

extracellulare, potendo quindi oltrepassarla.