[Biologia] cap. 7 복습

콜라겐이 알고 싶다!(스압주의)

[Biologia] Anticuerpos, cap. 7

[biologia] Cap.7 Interacciones entre las celulas y su ambiente

콜라겐

[세포생물학] 43. 세포 외 기질(ECM) - 콜라겐(collagen)의 종류

↪ 콜라겐 보충설명

7.1 세포외기질Espacio extracelular

당질피질glucocaliz, cubierta celular

- 탄화수소carbohidratos 가 원형질막MP 외부 표면에 덮혀 있는것
- 세포의 종류에 따라 많은 비율을 차지할 수 있음 (ex. 표유류을 소화관intestino을 덮는 상피세포)
- [세포-세포]상호작용, [세포-기질] 상호작용을 도움
- 세포를 물리적으로 보호함provide mechanical protection to cells, suministra proteccion mecanica a las celulas
- 입자가 원형질막MP으로 들어오는 것을 막는 경계선 역활을 함
- 조절인자regulatory factor가 세포표면에서 결합할 수 있도록 한다!

세포외기질Matriz extracelular (ECM)

chondrocyte- cartilago 연골세포! (저기 도넛모양처럼 10마이크로미터가 비어있는게 ECM자리당. 적혈구 관찰한거임.

- 대부분의 동물세포는 세포외기질로 둘러싸여 있음
- 정의: 세포외물질로 조직화된 그물망redes, 원형질막 바로 옆에있슴!

<세포외기질 역활>

- 비활성 수송물질inert packing material
- 세포결합을 유지시키는 비특이적 접착제 역활nonspecific glue that holds cells together
- 세포 모양/활동을 결정시키는 중요한 조절자reguladora 역활도 한당! (ex. ECM의 효소적소화 역활: 유선glándula mamaria 상피세포, 배양된 연골 세포cultured cartilage cells => 세포의 합성 및 분비의 현저한 감소descenso를 유발!, 세포외기질물질을 배양된 세포에 첨가하면, 세포의 상태나, 생성물 합성정도capacidad 가 달라짐! )

기저층,기저막membrana basal,lamina basal

- 두께espesor: 50-100nm
- 위치1: 신경섬유fibras nerviosas, 근육, 지방adiposa 세포를 둘러쌈!
- 위치2: 상피조직 기저영역(표면) 아래에 위치 (ex. 피부표피epidermis of the skin)
- 소화,호흡계를 덮는다recubrimiento!
- 혈관vasos sanguineos 내피endotelial 보호막 안쪽에 위치한다!

<기저층,기저막의 역활>

- 기저막에 모이는 세포의 구조적 지지
- 세포유지를 위한 신호생성
- 세포이동을 위한 기질sustrato로 이용되고,
- 기관 안에 있는 밀접한 조직adjacent tissues을 분리시키며,
- 거대분자macromolecula의 출입을 막는 경계선역할 등등을 한다! 아이고 숨차
=> 아까 그 거대분자 출입 막는다 했자나. 그래서 혈액단백질이 조직으로 나가는 걸 막는 역활도 해. 나 조직한테 갈래ㅠㅠㅠ
이게 특별히 중요한건 바로 콩팥rinones의 경우인데, 여기서 기저막의 이중층을 통해 엄청난 압력으로 혈액에 나쁜것들은 ~~~물러가라~~ 하면서 필터 작용을 해주기때문에 매우 중요해.
그니까 이중층 기저막이 신장이랑 연결된 관wall of the kidney tubules이랑 사구체 모세혈관glomérulo을 분리시키는 거지.

신장, 콩팥의 구조(사구체, 세뇨관, 네프론)와 신장혈류량, 사구체여과율

ex) 당뇨병 만성신부전insuficiencia renal crónica
-> 사구체glomérulo 를 둘러싸는 기저막의 비정상적 증가, 증대가 원인! (=>동맥경화증arteriosclerosis)
- 종양세포celulas cancerosas조직 침입invasion을 막는다!
- 기저막에 위치하지 않은 섬유아세포 등의 결막tejido conjuntivo:

• 덜 조직화된 ECM 으로 둘러싸여있음
• 실모양 원섬유fibrillas filiformes 로 이루어져있음!
• 세포외기질: 다른 조직conjunción과 유기체에 따라 다양한 형태를 가질 수 있고, 유사한 거대분자로 구성될 수 있다.

세포외단백질extracellular protein

• 세포내의 대부분 단백질: 응축된 구형분자globular molecules
• 세포외 단백질: 일반적으로 확장된 섬유fibrous species
• 세포외공간으로 분비되어 상호연결된 3차원 그물망으로 자가 조립self-assembling할 수 있당.

<ECM 단백질의 기능>

• 표지자역할trail markers
• 틀을형성scaffolds
• (기둥같은^^)지지적역할girders
• 연결기능wire
• 접착적기능glue

세포외단백질의 아미노산 서열변경=> 심각한 장애로 이어짐!

당단백질

콜라겐 분자molecules of the ECM, the glycoprotein collagen
- 가장 흔하고ubiquitous 중요한 ECM 분자
- 세포외기질에만 존재하는 섬유질 당단백질 계열로 구성됨
- 모든 동물계에서 발견되고, (인장강도high tensile strength): 당기는 힘에 대한 저항력their resistance to pulling forces이 높다!
- 직경 1mm의 콜라겐 섬유: 10kg(22lb)의 무게를 끊어지지 않고 매달 수 있는 정도의 저항력을 가짐 거미줄처럼!
- 인체에서 가장 풍부한 단일단백질
- 전체 단백질의 25% 이상을 차지, 세포외물질이 광범위하게 발생하기 때문!
- 섬유아세포, 상피세포, 평활근세포musculo liso 에서 생성됨

<콜라겐의 종류>
- 콜라겐의 종류: 27가지!
- 이형성Heterotipica:

• 신체 내 위치에 따라 가지게 되는 유형이 제한적이긴 해도, 두개 이상의 다른 유형이 같은 ECM에 존재할 수도 있음! - -> 이 경우, 동일한 섬유 내에 다양한 유형의 콜라겐이 조합되기 때문에 기능적으로 복잡해진다!
• 개념이 음... 금속합금aleación metálica이랑 같은개념! => 콜라겐 섬유를 혼합mezcla 하면, 구조적/물리적으로 다른 특성을 가지기 때문
• 콜라겐 패밀리끼리의 차이는 많지만...구조적으로 두가지 공통된 성질rasgo를 가짐!

1. 모든 콜라겐 분자는 α사슬, 즉 3개의 폴리펩타이드 사슬로 이루어진 삼량체이다!
2. 일정부위는이 α사슬이 서로 감겨서 독특한 막대모양의 삼중나선rod-like triple helix을 형성한다!

α(알파)사슬
- 프롤린prolina 이 풍부
- 대부분의 잔기가 리신lisina 처럼 폴리펩티드 합성 후 수산화hidroxilado 된 상태임
- 이렇게 수산화된 아미노산은 OH, 하이드록시기를 가지는데 이게 H-H 수소결합을 통해 위에 설명한 삼중나선을 사슬형태로 안정하게 유지시켜준당
=> 만약 수산화가 제대로 되지 않으면?? 결막tejido conjuntivo의 구조, 기능에 큰 영향을 미침!
=> 괴혈병 증상síntomas del escorbuto이 나타나게 된당!

괴혈병escorbuto

- 원인: 비타민 C (아스코르빈산acido ascorbico) 결핍, 결합조직의 여러 신체부위에 증상을 일으킴!
- 특징: 잇몸 염증inflamacion gingival, 이빨 손실, 상처치유능력의 부족cicatrizacion deficiente de heridas, 뼈 취약성 골절fragilidad osea, 혈관 내벽의 약화debilidad del recubrimiento de los vasos sanguineos (내부출혈! hemorragias internas)
- 비타민 C (아스코르빈산acido ascorbico)의 역활: 조효소cofactor로서 하이드록신기OH를 콜라겐을 이루는 리신/프롤린에 추가시켜주는 효소적 역할!

콜라겐은 폴리펩타이드 세 분자가 서로 삼중나선으로 꼬인 밧줄과 같은 형태를 이루고 있다. 각각의 폴리펩타이드 사슬은 글라이신과 프롤린이 서로 번갈아가면서 배치되고 중간에 여러 다른 아미노산이 군데군데 삽입되어 있다. 대표적으로 라이신과 프롤린에서 각각 유도된 하이드록시라이신과 하이드록시프롤린이 있다. 이 둘은 수소결합을 통해 사슬끼리 서로 단단히 연결되는 4차 구조 형성에 중요한 역할을 한다. 이러한 구조 덕분에 콜라겐은 매우 강하여 장력에 잘 견디고 장기간 분해되지 않으나, 섭씨 약 37도 이상의 온도에서는 폴리펩타이드 간 연결이 약해지는 경향을 보인다.

콜라겐 원섬유colagenos fibrilares

- 콜라겐 1,2,3형을 포함
- 단단한 전선모양의 섬유rigid, cable-like fibrils로 조립되고, 하나하나 광한현미경으로 볼 수 있을 만큼 엄청나게 큰 두꺼운 섬유로 포장packaging되게 됨!

그럼 콜라겐 원섬유 중 하나인 1형 콜라겐의 구조 side-by-side packaging를 보며 하나하나씩 살펴봅시당.
- 각 섬유는 가까이에 위치한 콜라겐 분자의 라이신/하이드록실리신 잔기사이의 교차 공유결합에 의해 더욱 단단한 구조가 된당
- 이 과정cross-linking process이 지속되면서, 노인의 피부에 탄력이 감소decreased elasticity of skin하고, 뼈의 취성fragilidad osea을 증가시킨다
- 섬유축을 중심으로 꼬인 가닥으로 이루어지면서, 나노 크기의 밧줄같은 구조를 이룬뎅! (Figure 7.6d )

콜라겐 분자의 역할
- 물리적mechanical 특성을 결정하는 불용성 뼈대insoluble framework를 제공한당
=> 특정 조직의 특성이 콜라겐 분자 3차원 조직과 연관이 있을 수 있당.

ex 1 ) 힘줄tendones
기능: 근육과 뼈를 연결, 근육이 수축contraccion하는 동안 발생하는 엄청난 당기는 힘fuerzas de traccion에 저항할 수 있어야 함
특징: 콜라겐섬유가 힘줄의 가로축eje longitudinal과 평행forma paralela하게 정렬alinean되어, 당기는 힘의 방향과 평행하게됨!

ex 2 ) 각막cornea
기능: 안구 표면superficie del globo ocular에서 단단한 보호층capa protectora의 역할, 빛이 수정체cristalino를 통해 망막retina으로 통과할 수 있도록 투명transparente해야 함
스트로마estroma:

각막기질은 대체로 균일한 직경과 간격의 콜라겐원섬유 층으로 구성됨. 교대층의 분자는 합판 구조와 유사하게서로직각으로 배열됩니다.

- 각막의 두꺼운 중간층
- 여러층capas distintivas으로 조직화된 짧은 콜라겐 원섬유를 가짐 (기질의 층상구조는 합판madera contrachapada의 구조와 비슷하뎅.)
=> 층끼니 서로 평행하는 구조, 대신 원섬유끼리는 서로 수직관계당!! 먼지 알지 막 안에 지그재그 모양으로 있는거있자나 이게 더 잘 안부서지게 하는거징
=> 섬세한 조직에 강도를 제공fuerza a delicado tejido
=> 크기의 균일성/원섬유의 포장: 들어오는 광선의 산란dispersion (멀리 퍼지는것) 을 최소화하여 조직을 투명하게 한다!

콜라겐원섬유의 형성이 심각한 질병을 초래하기도 함. (왜나면 얘네 너무 풍부하고 너무 널리 퍼져있서)
ex) 화상quemadura이나 내부외상traumatic injuries to internal: 흉터조직을 축적 시킬 수 있슴! 근데 여기서 이 흉터조직이 콜라겐원섬유라는 것이지~~
ex) 섬유증fibrosis: 너무 많은 결막tejido conjuntivo를 형성하게 될때!
- 콜라겐을 가지는 흉터조직이 천천히 정상조직normal tissue of the organ을 대체하게 되는 기관에 자주 일어남! 주로 폐pulmones 나 간higado에 일어남 ( 폐- 폐섬유증fibrosis pulmonar, 간- 경화증cirrosis)

+++) 콜라겐 종류별로, 암호화하는 유전자에 문제가 생길 경우!

종류	관련질병!
콜라겐 1형	골형성부전증osteogenesis imperfecta - 치명적일 수 있음 증상: - 매우 심각한 뼈 취약성 골절fragilidad osea extrema - 약한 피부piel delgada - 약한 힘줄tendones debiles
콜라겐 2형	원인: 유전자 암호화에 문제로 인한, 연골조직tejido cartilaginoso의 특성변화 관련질병: - 왜소증enanismo - 골격 기형deformidades esqueleticas
기타등등)	엘러스–단로스 증후군sindromes de Ehlers-Danlos (EDS) - 콜라겐 기질구조collagen matrix structure의 결함defecto! - 관절articulaciones이 너무 유연하고 피부가 너무 늘어남ㅠㅠ
콜라겐 4형(유전자 변이) (비원섬유형, 밑에 자세히 서술됨!)	알포트 증후군sindrome de Alport - 콜라겐 4형의 유전자변이 때문에 기저막에 이상이 생기면서 증상이 발생한당. - 사구체glomerulos 기저막membrana basal이 파괴되는 유전성 신장질환renal hereditaria

비원섬유형 콜라겐colagenos no fibrilares

콜라겐 4형:
- 기저막membranas basales에만 위치한다
-기저막을 구성하는 중요한 성분!

+) 기저막:

The type IV collagen network of the basement membrane.

- 얇고 튼튼한 평면!
- 4형 콜라겐 분자로 그물망을 만듦:
=> 물리적지지 역할을 함
=> 다른 세포외물질이 저장depositar될 수 있는 철장celosía 그물망!

<콜라겐 1형이랑 4형을 비교해볼까용>

콜라겐 1형	콜라겐 4형
나선이... - 삼중구조triple - 길다long - 연속적이당!uninterrupted	- 분자를 따라 비나선형nonhelical부분이 교차됨! - 이때 원형도메인이 각 끝부분에 있당. 비나선형nonhelical 부분 - 분자를 유연하게 만듦 원형 말단globular domains: - 분자끼리의 상호작용점 - 격자, 그니까 서로 막 어긋나 있는 이 복합체를 만드는 역활을 함!

프로테오글리칸Proteoglucanos

기저막이나 세포질기질에 콜라겐만 있겠닝... 일반적으로 단백질-다당 복합체인 프로테오글리칸이 엄청나게 많이 들어가 있뎅.
프로테오글리칸Proteoglucanos
- 하나 이상의 당아미노글리칸(glycosaminoglycan, GAG)이 공유결합된 단백질
- 단백질-다당 복합체!

프로테오글리칸(그림 7.9a):
- 중심단백질 분자 하나(그림 7.9a 검은색)가
- 글리코사미노글리칸(GAG) 사슬에 공유 결합로 모이게 됨! ( 빨간색)
- 세포외기질의 프로테오글리칸: 중심단백질을 황산화sulfato되지않은 GAG인 히알루론산hyaluronic acid분자와 연결, 거대한 복합체로 조립된당!(그림 7.9c).
- 이런 복합체는 박테리아 세포부피와 같은 부피를 가질 수 있슴! 현미경 외관은 (그림 7.9d)

글리코사미노글리칸(GAG)사슬:
- 반복되는 이당류로 구성( -A-B-A-B-A-구조 ) 여기서 A와 B는 각각 다른 종류의 당을 의미!
- GAG는 당고리에 황산sulfate과 카르복실기carboxyl가 부착되어있어서 강산성이다! (그림 7.9b)
- 황산화sulfatado된 GAG의 음전하: 프로테오글리칸이 엄청난 양전화랑 결합할 수 있슴!
=> 물 분자 엄청나게 달고다님...아이고 글쎄 물H2O이 얘를 졸졸 따라다니더라니까???
=> 포장물질material de empaquetamiento로 세포막공간을 가득 채우는 기포가득한poroso 수화젤gel hidratado을 형성하고, 압축력에 저항하게 됨!

이러한 특성덕에 밀접한 콜라겐분자는:
- 당기는 힘traccion을 견디고,
- 프로테오글리칸을 위한 스캐폴더scaffold(틀)을 제공한당!

콜라겐/프로테오글리칸의 역할
- 연골cartilage, 여러 세포외기질에 단단한정도(힘)strength, 변형에 저항하는 힘resistance to deformation을 준당!
- 뼈의 세포외기질도 얘네로 이루어져있는데 여기다가 인산칼슘염sales de fosfato de calcio을 함침시키면 단단해진댕!
- 황산화sulfatados/비황산화no sulfatados된 GAG: 둘다 피부/관절개설을 위해 건강보조제complementos alimenticios로 쓰인당

일반적으로 프로테오글리칸은 물과 결합하여 수화된 세포외 기질을 만들어서 세포 사이의 빈 공간을 채우고 압력을 흡수하는 기능을 한다. 세포가 부착할 수 있는 기저막을 형성하여 내피세포의 이동, 성장, 분화를 위한 뼈대를 제공하며, 특정한 상황에서는 기저막의 투과성을 조절하기도 한다. 또한 다양한 사이토카인이나 케모카인과 결합하여 그들의 분해를 막고 농도기울기를 형성하며 수용체들의 기능을 조절한다

피브로넥틴Fibronectina

[생물학] 기질matrix: 상호작용하는 구성요소가 그물망으로 구성된 구조! 즉, 세포를 둘러싼 세포 사이의 조직 물질이나, 세포 내 조직구성물을 의미한당:)

   =>  세포외기질은 각각 다양한 방식으로 서로 상호작용하는 콜라겐/프로테오글리칸외 다양한 단백질을 가지기 때문에 매우 찰떡인 용어라고 할 수 있슴.

 

 

피브로넥틴

 

피브로넥틴(Fn)

 

- 여러 다른 단백질처럼, 각 폴리펩타이드마다 조립가능한 상자 (모듈)들이 선형 배열된당.

- 피브로넥틴은 약 30개 정도의 Fn모듈이 독립적으로 접힐folding 수 있당:)

- Fn형 모듈은 처음으로 피브로넥틴에서 발견됨

- 혈액응고인자factores de coagulacion sanguinea, 막수용체receptores de membrana등등 다양한 단백질의 일부로 발견됐당.

- 다양한 단백질사이에는 공유되는 부분segmentos compartidos이 있당! 

        =>유전자가 진화되는동안 별개의 조상유전자 일부가 융합하면서 발생한다고 주장!

- 이런 30개정도의 구조적 모듈이 결합해서 5-6배 더 큰 기능적 도메인을 형성할 수있음!

- 이량체로, 이황화결합(-s-s-)을 한당

- 두 개의 폴리펩타이드 사슬로 이루어져있음:

 

1. ECM의 여러구성요소(콜라겐,프로테오글리칸, 다른 피브로넥틴 분자)의 결합부위Binding sites

- 결합부위: 다양한 분자를 그물망으로 연결시켜 안정화하고,상호작용하게한당

- 피브로넥틴 분자의 결합작용: 섬유단백질을 밀어버리고, 모듈구성요소를 푸는despliegar 물리적 힘을 가한당

2. 세포표면cell surface수용체 결합부위Binding sites

- ECM을 세포에 안정적으로 부착하도록 유지한당 (그림 7.5).

- 세포결합에서 피브로넥틴 일부를 가지는 기질의 역할!

+)

배양된 내피세포endothelial:  표면에 따라 퍼져있기 때문에 신체에서랑은 다른 모양!

실제신체: 네모모양의 피브로넥틴이 덮어진 구조에서 확장됨!

 

배아의 성장desarrollo embrionario:  

- 세포가 배아의 한 부분에서 다른부분으로 이동할때, 세포이동migracion celular에 의해 파동oleada이 생성된당

- 이동하는 세포는 피브로넥틴같은 세포외기질 단백질한테 네비게이션처럼 안내받아서 가는데, 얘네는 이동하는 분자 지형molecular landscape내에 들어가있당!

 

ex) 신경능선세포neural crest

- 발달중인 배아 신경계 모든부분을 이동한당

- 상호연결된 피브로넥틴 분자로 이루어져있는 수많은 원섬유경로를 이용함!

그래서... 그래 피브로넥틴이 세포가 길에있는...음 그 동그란거 있잖아 경로 이탈못하게 막 아스팔트 길 위에 그거 같은 역활을 해주는 거임. 바닥에 있고, 이제 길 안내도 해주는 거징. 

 

 

ex) 좀더 자세히 배양된 세포caja de cultivo에서 한번 관찰해봅시당. 

a salivary gland that has been incubated with antibodies that bind to fibronectin. 침샘이 피브로넥틴과 결합하는 항체와 함께 배양됨

 

- 상피층capa epitelial 분지과정proceso de ramificacion: 상피층을 나누는 틈hendidura이 형성됨 (ex.침샘glandulas salivales, 신장riñones, 폐pulmones) 그림 d 를 봅시당~~

- 피브로넥틴분자 비활성화: 갈라진 틈이나 가지를 완전히 사라지게 함! 그림 e 를 봅시당~~

 => 결론: 틈이나 뭐 가지생기는거 그런건 다 피브로넥틴분자 비활성화하면 막을수 있어!

 

 

라미닌Laminina

- 세포외 당단백질을 형성
- 3개의 폴리펩타이드를 형성
- 황산화disulfuro 결합으로 연결됨
- 분자가 하나는 짧고, 다른 하나는 긴 십자가cruz 모양을 이룬다!
- 종류: 최소한 15개의 라미닌이 있음
- 역할: 이동전위potencia migratoria, 성장, 세포분화diferenciacion 등에 영향을 끼친다 (피브로넥틴처럼)

ex) 원시primordial생식세포 이동에 중요한 역할!

1. 배아 바깥 난황주머니saco vitelino에서 발생
2. 혈류corriente sanguineo, 배아조직tejidos embrionarios을 통해 성장중인 생식선gonadas 으로 이동함
3. 정자espermatozoides, 난자ovulos 를 생성!

이동하는 동안 원식생식세포는 라미닌이 엄청나게 많은 표면을 가로지른당
=> 왜냐면 원시생식세포는 라미닌 분자소단위 중 하나에 강하게 부착되는 세포표면단백질을 가지고 있거등!

< 신경성장en creciemiento de los nervios에 라미닌의 영향 (그림 9.48a)>

- 세포표면 수용체에 단단히 결합
- 다른 라미닌 분자, 프로테오글리칸, 기저막의 다른 구성요소에 결합 할 수 있당!
- 기저막의 라미닌과 4형 콜라겐 분자는 분리되어있지만, 상호연결된 그물망을 형성한당! 위에서 얘기했다시피 이 그물망이 기저막 강도,유연성을 제공한당!
- 만약에 라미닌 합성못하면... 쥐 배아에서 기저막이 형성되지 않기 때문에 착상implantacion시기에 배아가 죽어버린다ㅠㅠ

ECM의 물리적 특성Dynamic Properties of the ECM

-

- 실제 ECM: 시간이 지남에 따라 동적 특징이 나타날 수 있음!
ex) ECM 원섬유: 세포에 의해 당겨지면tiran de ellas, 정상길이보다 몇 배로 늘어남,
장력tension이 완화alivian되면 수축한당!
- ECM 구성요소: 성능저하degradacion와 재구성reconstruccion이 반복됨!
=> 기질matriz이 발전renovar되고 배아발달desarrollo embrionario동안이나 조직손상lesion histicas 후 재형성remodelacion되도록 한당! 알다시피 뼈의 칼슘화calcificada된 기질도 제일 변하지않고inerte 안정적estable이라고 생각하자나 근데 사실은 얘네도 계속 재성장해야돼 그래야지 뼈 다시 붙고 막 그러징.

기질 금속단백분해효소metaloproteinasas de la matriz (MMP)

- 아연을 가지는 효소군familia de enzimas que contienen cinc
- 역할: 세포외물질의 분해degradacion를 담당!
- 위치: 세포외공간으로 분비되거나 원형질막에 고정되어있음!
- 얘네가 똘똘뭉치면 ECM의 대부분의 물질 분해digerir가능
- 근데 하나만 있으면 분해할 수 있는 분자유형에 제한이 있당.. 악 쟤는 내가 못이길것같아ㅠㅠ
- 생리학적 역할:
조직 재구성tissue remodeling
배아세포이동embryonic cell migration
상처치유reparacion de heridas
혈관형성formacion de vasos sanguineos

< 너무많거나exceso 부족하면deficiente? >

- 관절염artritis
- 치아dentales, 잇몸gingivales질환
- 혈전coágulos de sangre형성, 심장마비ataque cardiaca
- 종양진행progresion de tumores
- 3개이상의 유전적 골격장애padecimientos가 MMP 유전자변이로 인해 발생한다는걸 발견><


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[조직학 이야기] 연골조직(Cartilage tissue)

1. 글루코카릭, 기저막, 세포외기질 연골조직의 차이?

	단당피질glucocalix	기저막lamina basal	ECM (tejido cartilago)
위치	원형질막을 덮고 있음	1. 상피조직 아래 2. 연골/ 지방adoposa/ 세포를 둘러싸고 있당	당단백질로서, 기저막보다 아래에 위치한당
구성요소	탄화수소	4형콜라겐에서 라미닌 형성!	9형 콜라겐
특징	비율이 세포마다 다름 (ex. 소화기관의 상피세포에는 단당피질 비율이 높당)	몇몇구조는 가지고 몇몇은 안가짐 복잡한 구조 sindrome de alport 과 연관됨	프로테오글리칸/콜라겐에 많은 영향을 받는다!

2. 프로테오글리칸과 단백질의 세포외공간에서 역할을 비교해봅시당.
배아성장에서 피브로넥틴과 라미닌은 어떻게 관여하나용

프로테오글리칸	단백질
- 세포이동 - 배아분화 - 세포의 지지적 역활 - 세포외기질을 수화된 젤로 형성한당 -	- 표지자 trail marker - glue - wire - 대들보girder - scaffold

피브로넥틴	라미닌
- 이동하는 분자지형 내의 피브로넥틴 덕에 세포가 잘 이동할 수 있음	- 외부에서 생성된 난황주머니안에서 생식세포가 형성되면... 라미닌을 통해 움직여서 정자/난자가 형성된당 -신경성장에서 라미닌 덕에 세포표면에 부착됨 -라미닌 합성안되면 기저막형성되지 않아 배아가 착상되기 전에 죽는다.

3. 동물조직에서 세포외기질의 역할을 서술하시오.

- 비활성 수송물질inert packing material
- 세포결합을 유지시키는 비특이적 접착제 역활nonspecific glue that holds cells together
- 세포 모양/활동을 결정시키는 중요한 조절자reguladora 역활도 한당! (ex. ECM의 효소적소화 역활: 유선glándula mamaria 상피세포, 배양된 연골 세포cultured cartilage cells => 세포의 합성 및 분비의 현저한 감소descenso를 유발!, 세포외기질물질을 배양된 세포에 첨가하면, 세포의 상태나, 생성물 합성정도capacidad 가 달라짐! )

7.2 세포간 상호작용과 세포외물질Interacciones entre celulas y materiales extracelulares

세포외물질(ECM) 구성요소: 세포표면 수용체와 결합가능! (ex. 피브로넥틴, 라미닌, 프로테오글루칸, 콜라겐)

[세포생물학] 48. 인테그린(integrin)

인테그린integrin:

- 수용체에서 가장 중요한 단백질 패밀리로서, 세포외 공간에 세포를 부착adhiere시킨다!
- 동물에게만 존재
- 막단백질을 이루며 세포외/내부환경을 연결integracion한당
- 2개의 막 횡단transmembrana 폴리팹타이드 사슬로 이루어져있음 (α, β)

원형질막MP부분의 인테그린	세포내막intracelular de la membrana에 존재하는 인테그린
세포외공간의 여러분자(리간드ligandos)를 결합! 리간드는 응 cap 15에서 많이 봤징~~	- 직접/간접적으로 - 수십개docena의 단백질과 상호작용함 - 내부의 여러 현상fenomeno에 영향을 끼침!

<인테그린의 구조>
- 알파 베타 소단위로 구성됨 (이량체heterodimero!)
- 각 소단위가 원형질막을 관통transmembrana 함
- 비공유결합enlace no covalente으로 두 (알파,베타) 사슬이 결합하게 된당
- 각 사슬은 여러가지 종류를 가짐 ( α: 18개의 소단위, β: 8개의 소단위)
- 이런 α-β 사슬의 조합을 통해 인테그린과 결합하는 리간드ligando가 결정됨!
- 이론상으로는 α-β 사슬 조합이 100개는 넘게 생성될수 있다나, 근데 세포표면에는 몇십개 정도밖에 발견하지 못함
- α-β 사슬은 몸의 각 부위마다 다른 비율distribucion especifica을 가지게된당!

표에서 보다시피 대부분의 소단위: 하나의 인테그린 이종이량체에서만 발견. 이중 중복되는거 몇개만 보자면,
β1 : 12개의 인테그린에서 발견됨
αv: 5개의 인테그린에게서 발견됨

• 세포에는 다양한 인테그린이 있고, 인테그린은 이런 여러가지 세포유형에 존재한당. (그니까 음... 상피세포에는 상피세포에 맞는 인테그린이 여러가지 있겠지, 그러니까 이런 인테그린이 무슨 상피세포에도, 간세포나 폐세포등등 여러세포에 따라 그에 맞는 인테그린이 있다는 거징)

<인테그린 분자 관찰>

<인테그린 분자 관찰>
1980년대 후반, 전자현미경으로 인테그린 분자를 관찰	- 두 소단위가 세포외 원형머리와 막을 연결함 - 엄청 긴 두쌍의 다리piernas 처럼! - 다리끝부분extermidades, 소단위: 단일 막횡단 나선helice transmembrana으로, 지질 이중층bicapa lipidica을 완전히 통과, - 어디까지? (약 20~70개 아미노산으로 이루어진) 작은 세포질도메인dominio citoplasmico에서 끝나게 된다!     => 직립permanecer vertical (수직형태를 유지)한다고 생각
2001년 인테그린의 X선 결정학cristalografia	- 직립이 아님! 인테그린 αvβ3: 머리는 원형질막 외부표면에 남겨지고, 무릎처럼 접혀진다doblar는 걸 알게됨! 근데 접혀진다는게 무슨 뜻이야..? 일단 인테그린의 특성부터 알아보장. 불활성 상태- 리간드와 결합ㄴㄴ (모양: 구부러진 모양flexionada, doblada) 활성화 상태- 리간드랑 결합, 인테그린과의 친화도 증가! >< (모양: 수직 모양vertical)

<인테그린의 결합적 특성>

• 인사이드 아웃 신호전달“inside-out” signaling, senalizacion "de adentro hacia afuera"

- 세포 내부에서 발생하는 변화에 따라, 인테그린 친화도afinidad 를 증가시킨다!
- 신호가 없을때? 인테그린은 불활성 상태inactivo로 유지되어 부적절한 혈전형성formacion inapropiada de coagulo sanguineo으로부터 신체를 보호하게 된다!

불활성 상태- 리간드와 결합ㄴㄴ (모양: 구부러진 모양flexionada, doblada)
활성화 상태- 리간드랑 결합, 인테그린과의 친화도 증가! >< (모양: 수직 모양vertical)

대부분의 인테그린이 비활성상태로 세포표면에 존재
➙ 인테그린 소단위의 세포질도메인을 변화시키는 세포 내 현상fenomenos 을 통해 빠르게 활성화 될 수 있다
➙ 이러한 형태변화cambio conformacional: 분자를 통해 전파propaga됨, 세포 외 리간드와의 인테그린 친화도를 증가시킴!

ex) 혈액응고coagulacion sanguinea 동안 혈소판의 응집agregacion de plaquetas
- αIIbβ3 인테그린의 세포질 활성화 후에만 발생!
➙ 피브리노겐fibrinogeno에 대한 친화력을 증가시킨다
리간드와 결합한 인테그린 αvβ3 : 그림 7.13b와 같이 직립형태로 존재한당!
어디서 리간드가 결합할까요.... 인테그린 머리부분의 소단위 알파베타 사이의 틈hendidura에서 결합한다(그림 7.14 참조).


그럼 어떤 자극이 단백질 형태를 변화시키지????
인테그린의 다리를 통해 형태를 형성하여, 분자가 단백질머리가 특정리간드와 알맞게 상호작용할 수 있는 직립위치posicion erecta를 유지하게 한당.
각 인테그린의 친화도가 증가
➙ 서로 그룹을 형성se agrupan
➙ 세포외 리간드, 세포표면간의 전체적 상호작용 힘이 쎄진다intensifica

<인테그린의 두가지 작용>
- 세포의 기질sustrato이나 다른 세포에 달라붙는당adhesion
- 주변entorno 신호나 세포내interior 신호의 전달transmision!

• 아웃사이드 인 신호전달"outside-in" signaling, senalizacion "de afuera hacia adentro"

- 인사이드 아웃 시그널링의 반대!
- 리간드와 인테그린 세포외 도메인의 결합 (ex. 피브로넥틴, 콜라겐): 인테그린, 특히 β소단위는 인테그린과는 정반대에 위치하는 세포질 말단extremo의 구조적 변화를 유도할 수 있당.
- 세포질 말단의 변화metamorfosis: 차례대로a su vez 인테그린이 여러 세포질단백질의 숙주hospedador와 상호작용interactua하는 방식을 변경하여 활성actividad을 수정modifica한다

세포골격과 인테그린/리간드의 상호작용 비교
외부➙내부로 오는 신호: 막 내의 탈린talina의 구조적 변화를 유도induce. =>세포골격 액틴 필라멘드 중합을 일으킨다!	세포외 리간드+인테그린 결합: 세포질 키아제단백질의 활성화를 유도 (ex. FAK, 초점 접착 카나아제cinasa de adhesion focal / Src분자molecula) - 키나아제가 다른 단백질을 인산화fosforilar - 사슬을 반응reaccion시켜서 핵까지 도달하면, 특정 유전자그룹grupo de genes especifico을 활성화 시킬 수 있당

- 인테그린에 의해 외부➙내부로 전달되는 신호: 세포의 습성comprtamiento에 영향을 끼침

• 세포분화diferenciacion
• 세포의 움직임motilidad
• 세포 성장crecimiento
• 세포 생존supervivencia celular

그래서 인테그린의 영향을 알아보기 위해 일반세포benigna 와 종양세포maligna를 비교해봅시당

종양세포maligna (cancerigenas)	일반세포benigna
- 액체 배양배지medio de cultivo liquido에 부유하면서 성장할 수 있음 => 종양세포는 생존하는데에 인테그린 결합이 필요 없기때문에 살아 남을 수 있는것임	- 고체기질sustrato solido에서만 성장/분열 가능해ㅠㅠ - 현탁액suspension에 두면 바로 주금💀 =>이 차이는 인테그린이 세포외기질과 상호작용 하지 않는데에 있다고 보고 있다! 상호작용을 하지 않으면 세포 내로 생체신호señales vitales를 전달할수 없으므로

이런 세포 신호에 대해서는 259에서 좀더 알아봅시당~~~

이전에 7.1 표에서 본 것처럼 여러 인테그린이 특정 세포외 리간드랑 결합을 하거든. 그래서 이 인테그린과 리간드의 연관성에 대해서 알아봤더니 얘네의 접착adhesion은 곧 세포끼리와 세포주변과의 연결성을 가지게 된데!!
개별 세포들이 여러가지 인테그린을 표면에 가지잖아. 이 덕분에 여러 세포외 구성요소랑 결합을 하게 되는 거거등.

위에 표 보면 알 수 있다시피 몇몇개는 겹치는 데도superposiciones aparente 대부분 인테그린이 고유한 기능funciones unicas을 가진다!
쥐의 비활성화를 보면 알 수 있징
➙ 인테그린 소단위가 그리 다양하지 않거든 얘네는? 근데 표현형fenotipo은 여러개를 가진다
ex)
α8 소단위가 지워진 쥐 ➙ 신장renal결함을 나타냄exhibe
α4 소단위가 지워진 쥐 ➙ 심장cardiaca결함을 나타냄
α5 소단위가 지워진 쥐 ➙ 혈관vasculares결함을 나타낸다!

RGD서열

- Arg-Gly-Asp (arginina-glicina-acido aspartico;RGD)
- 삼중 펩티드tripeptido는
- 인테그린과 결합하는 세포외단백질이 가지는 서열
- 세포외 단백질 (ex.프로테오글루칸proteoglucano, 피브로넥틴fibronectina,라미닌laminina) 세포결합 부분에 존재!

피브로넥틴의 확장된 루프에 결합한 세포도메인에 RGD를 가진것을 볼 수 있으요^^

- 이 서열의 발견으로 수용체/리간드 상호작용에서 발생하는 여러 질병들을 치료할 수 있게 되었죠^^

왼쪽은 혈소판 응집/ 오른쪽은 혈전형성 억제!

1. 혈소판 응집: 혈소판 특정 인테그린 (αIIbβ3) 과의 RGD서열을 가진 혈액단백질proteinas sanguineas solubles 가 필요하다! (ex. 피브리노헨fibrinogeno, 본윌리브랜드 요소factor de von willebrand - 얘네가 혈소판과 결합을 유지하는 결합요소conectores로 작용함!)
- 혈관 벽이 다치게 되면, 혈소판plaquetas sanguineas이 통제control에 의해 응집agregacion되면서 손상된 부위가 매꾸어진당se sella
시도때도 없이 아무데서나momento o lugar inapropiados 혈소판 응집이 일어나면 잠재적으로 위험한 혈전trombo를 형성함. 이는 주요 기관organos으로의 혈액흐름flujo sanguineo를 차단bloqueo
=> 심장마비infarto al miocardio, 뇌졸중apoplejia 의 주요원인이다!
2. 혈전형성formación de coágulos sanguíneos 억제inhibicion:
- 동물실험에서 RGD서열을 가진 펩티드가 혈전형성을 억제할 수 있다는 걸 발견함!
- 어떻게? 혈소판 특이적 인테그린 (αIIbβ3) 이 혈액 단백질에 결합하는 걸 막거든impiden
=> 덕분에 새로운 혈전용해제farmacos antitromboticos를 개발해냈지용
- tirofiban / eptifibatido
- RGD와 구조가 비슷함
- 선택적으로 혈소판 인테그린에 결합
- 독사에게서 존재하는 화합물compuesto을 이용한다!
+) ReoPro 라는 특정 항체anticuerpo는 RGD와 인테그린αIIbβ3의 결합부위에 있는데, 얘도 혈전형성을 막는다
- 고위험 혈관 수술operaciones vasculares de alto riesgo에서 이용됨!
++) Tysabri,natalizumab 인테그린 표적항체: 다발성 경화증치료esclerosis multiple 에 사용된당

인테그린 세포질도메인dominioss citoplasmicos:
- 세포질에 여러 단백질의 결합부위를 가짐. 개중에는 인테그린과 액틴필라멘트를 결합시키는 어뎁터adaptadores도 있당
- ECM세포외기질, 세포골격과 인테그린의 관계성에 대해서는 초점결합adhesiones focales, 반결합소체hemidesmosomas 에서 자세히 관찰할 수 있음

초점결합adhesiones focales, 반결합소체hemidesmosomas

- 세포 상호작용은 아무래도 배양cultivo이 관찰하기가 용이하징...
- 시험관에서 다양한 기질sustratos에 부착된 세포를 연구하면서 세포-기질(celulas-matriz) 상호작용에 대해 알아냈다

처음principio
-세포모양: 동글동글redondeada, 수성배지medio acuoso에 현탁된suspendidas 동물세포!
기질에 접착contacto con el sustrato
- 정착하면서 더 안정적인 결합을 위해 돌출부proyecciones가 튀어나오게 됨
시간이 지나면
- 세포가 평평해짐aplana, 기질에 퍼진다se extiende sobre el sustrato

초점유착adhesiones focales

인테그린 세포질도메인은&nbsp; 여 러 어뎁터adapatodores 덕에 엑틴 필라멘트랑 결합할 수 있징

- 섬유아세포/상피세포가 배양접시caja de cultivo 바닥fondo에 퍼질때, 세포하면은 균일하게 퍼지는게 아니라 초점유착adhesiones focales이라는 개별부위만 접시표면에 고정된다!
- 걍 좀만 움직이도록 자극하고, 아니면 유사분열하면 쉽게 파괴되는 역학적 구조징
- 초점유착 부분의 원형질막은 인테그린 덩어리를 가지고 있그등 (ex. 탈린talina, 알파 α액티닌actinina, 빈쿨린vinculina)
- 인테그린 세포질도메인은 여러 어뎁터adapatodores 덕에 엑틴 필라멘트랑 결합할 수 있징
- 민감한 구조estructuras sensible로 작용해서 세포외환경의 물리적/화학적 특정에 대한 정보를 수집한당
- 그 정보를 세포 내로 보내서 세포가 접착adhesion하는 부분이나 증식proliferacion이나, 생존력supervivencia에 변화를 일으킬 수 있당!
- 세포이동locomocion celular에도 관여할 수 있음! (인테그린이 세포외물질이랑 일시적으로 상호작용할때^^)
- 역학적 힘을 생산/그에 반응 할 수 있음 => 액틴이랑 미오신을 가진다는 의미~~~ (주요 수축성contractil 단백질이니까)

- 배양된 섬유아세포가 국부적 힘fuerzas locales에 의해 변형될 수 있는 젤gel 표면에 결합한 것을 볼 수 있당
- 원래는 반복된 격자rejilla패턴이었는데 밀고 당기는sujecion-traccion초점 유착력 덕에 세포 밑 부분이 좀 파괴distorsionar됐당

피브로넥틴으로 코팅된 기둥lecho de postes에 누어있는 섬유아세포!
- 유연함
- 독립적으로 이동할 수 있음!
- 기둥postes 끝부분이 세포에 의해 가해지는 당기는 힘fuerzas de traccion때문에 편향desviar 되는 걸 볼 수 있따

세포신호전달체계mecanotransduccion

- 반대방향으로, 세포 표면에 가해진 역학적 힘은 초점유착을 통해 세포질citoplasma에서 생화학적bioquimicas 신호로 변하는 과정
- 초점유착adhesiones focales이 역학적 센서(신호감지기)로 이용되고, 주변의 물리적 특성을 인식함!
- 세포가 역학적 힘에 반응하는것은 세포의 습성comportamiento에서 매우 중요함!
=> 세포가 피트로넥틴으로 코팅된 비드cuenta에 결합하는 것에서 알 수 있징

143페이지 참조

- 막으로 둘러쌓인 구슬이 광학핀셋pinza optica을 통해 갇히면jalada, 역학적 자극이 세포 내로 전달되고, 이게 Src 인산화를 활성하는 파동을 생성한당!
- 세포신호전달체계: 몇가지 어뎁터adaptadores 단백질의 구조 변화를 통해 일어남 (ex 탈린talina)
- 이완distensión을 통해 유도된당
- 숨겨있던 단백질~~ 의 결합부위가 드러나게 되고, 이게 추가분자 단백질이 접착복합체에 모여지도록 한당!

- 피브로넥틴/콜라겐 분자에서 당기는 힘이 어떻게 키네신단백질 (etc. FAK, Src) 을 활성화 하는지 알아보자!
얘네는 일단 다양한 물질을 인산화fosforilar시켜.
키네신분자의 활성화는 모든 세포에 신호가 전달이 되고, 이게 유전자발현에도 변화를 주게 되지.
FAK나 Src 분자가 활성화 되면, 세포습성에도 엄청난 변화를 가져오게 돼.
중간엽 줄기세포 (MSC) mesenchymal stem cells,celulas madres mesenquimatosas
- 세포의 물리적 환경의 중요성
- 세포습성에 어떤 변화를 가져오는지 알 수 있음
- 성숙한 골수médula ósea의 중간엽 줄기세포 (MSC)를 서로다른 탄성을 가진 여러 기질에서 관찰합미당.
1. (성장중인 뇌세포처럼) 부드럽고 유연한 기질에서 배양하면, MSC가 신경세포로 분양됨
2. 더 단단한rigido기질에서 배양하게되면 이 세포는 근육세포로 분화됨
3. 더더더 단단한 기질에서 배양하면 조골세포osteoblastos (=뼈세포의 근본)로 분화된당!

초점유착: 시험관 내 성장세포에서 젤 흔하게 볼 수 있음, 그치만 비슷한 유형의 유착접촉을 근육musculos 이나 힘줄tendon같은 조직에서도 볼수 있으요

반결합소체hemidesmosome

인체 내에서 세포-세포외기질의 결합이 가장 강한 부분: 상피세포의 기저표면superficie basal이다!
- 반결합소체: 세포가 기저막 옆부분에 고정되게하는 접착구조estructuras adhesivas!
- 원형질막 내부표면에 짙은 판placa을 가짐!

	반결합소체 필라멘트
필라멘트 초점접착adhesiones focales이 액틴을 형성한당	반결합소체 필라멘트 - 더 굵고 - 케라틴단백질로 이루어져있음 - 반결합소체의 케라틴 필라멘트는 온 막을 가로지르는 인테그린(ex. α6β4) 을 통해 세포외기질에 결합한다! - 기능: +) 케라틴을 가지는 필라멘트는 중간필라멘트!! >< 섬유골격에서 구조 고정sosten역활을 해주징 - 관련질병:수포성 유사천포창penfigoide ampolloso 수포성 유사천포창penfigoide ampolloso - 자가면역질환trastorno autoinmunitarios: 자신의 조직에 대한 항체(즉, 자가항체) 생성으로 인해 발생하는 질병 이물질 또는 침입한 유기체들에 대한인간의 자연스러운 방어 기전 들이 원인을 알 수 없는 이유로 자신의 건강한 조직을 공격할 때 발생 - 여러 원인에 의해 달라짐gran variedad de alteraciones - 항원anticuerpo이 접착구조에 있는 단백질에 결합하도록 한다! -
유사성: 얘네 인테그린도 ECM에서부터 신호 보내요! 이게 이제 결합한 상피세포의 모양이라던가 활동에 영향을 주는거징

- 자가항체: 표피 아래층이 기저막(=진피dermis의 결합조직tejido conjuntivo 층)에 접착성을 잃게 한다
표피와 진피 사이의 세포기저막부위에 자가 항체들이 축척되어 있는 것이 발견

- 표피하 수포형성formacion de vesiculas en la piel:표피아래공간으로 체액이 누출fuga de liquido 될때 생긴다!

+) 표피 수포증epidermolisis ampollosa:
- 수포성 유사천포창penfigoide ampolloso과 비슷
- 반결합소체 단백질 중 하나에 유전적 변형anormalia 이 있는 환자에게서 발생

반결합소체 단백질

- 인테그린α6 소단위 - 인테그린β4 소단위 - 7형 콜라겐 - 라미닌-5

7.3 세포끼리의 상호작용Interacciones entre celulas

3차구조 복합체 형성: 세포간의 선택적 상호작용selective interactions에 따라 인체기관organs성장 과정에서 조절기능을 수행하게 됨! ( 같은종류의 세포/ 다른종류의 세포 둘다)

[세포-세포]인식Experimental demonstration of cell–cell recognition

다른기관organ에서 성장한 세포를 분리시킨다음 섞으면
- 초반에는 섞여진 덩어리 형태로 모여졌다가
- 시간이 지나면 덩어리내에서 이동함
- 결국 자체적으로 분류"se segregaban" 되어 동일한 유형을 세포에만 부착된다! (Figure 7.20).
- 동류homogeneo의 세포로 분류된 덩어리는 인체내 온전한 배아에서 존재하는 것과 비슷한구조로 분화될 수 있다 (?? 걍 인체내의 배아랑 성분이 동일하다고 생각하자. 자연스러운 상태로 돌아간거겠지)

[세포-세포] 상호작용을 연구하는 기술 (2)

• 막 전체단백질 정제purifying integral membrane proteins
• 단백질을 코딩codifican하는 유전자를 고립aislamiento, 복제clonacion

이 기술로 세포부착adhesion celular에 관여하는 단백질을 꽤 알아냄

세포끼리의 특이적 상호작용specific interactions: 복잡한 조직 내 여러분자가 서로다른 세포표면에 자리잡을disposiciones 수 있게 한다

세포-세포 부착의 중요한 역활을 하는 4개의 전체 막 단백질 패밀리

- 셀렉틴selectinas: 대충 혈관에서 백혈구를 머무르게 해서 염증, 응고를 시키는 칼슘 의존성 세포표면수용체 - 면역글로불린 패밀리의 몇몇 얘들immunoglobulin superfamily (IgSF) - 인테그린 몇명integrin family - 캐드헤린cadherins

[세포생물학] 52. NCAM과 selectin(셀렉틴)

T lymphocyte (T-cell) & MHC

셀렉틴selectinas

- adherin과 같이 캴슘에 의존적인 CAM (cell adhesion molecule)
- 순환계circulantes에서 발견되는 세포표면 수용체receptores superficiales
- 셀렉틴의 렉틴 "lectina": 특정 탄수화물carbohidratos(올리고당) 기에 결합하는 화합물을 의미한당!

- 구조:

• 작은 세포질 부분fraccion
• 하나의 막관통 도메인dominio transmembrana
• 떨어져있는 여러 모듈로 이루어져있는 거대 세포외부분segmento으로 이루어져있으며, 이중에 렉틴lectina로 활동하는 도메인이 가장 외부externo에 위치한다

- 특징:

• 막 전체단백질의 당단백질 패밀리를 형성
• 세포표면에서 튀어나와 있는 올리고당 당입자 위치를 인식해서 결합한당

- 종류 (총3개):

selectina E	selectina P	selectina L
내피세포endoteliales 발견됨	혈소판plaquetas, 내피세포endoteliales에 특징적인 역할 수행	백혈구leucocitos

- 당단백질 복합체의 탄수화물 사슬 끝부분에 위치한 특정한 당그룹을 인식함
- 셀렉틴이 탄수화물 리간드에 결합하기 위해 칼슘이 필요!
- 순환성 백혈구와 염증,응고가 일어나는 혈관paredes vasulares간의 일시적 상호작용interacciones transitorias을 조절한다 (백혈구과 혈관에서부터 염증이 일어난 세포로 이동하게 해주는 수용체 역활을 한당)
- 백혈구는 계속 일정속도로 움직일 거아녀. 그니까 이걸 셀렉틴이 리간드를 통해서 결합을 강하게 만드는 거지. 상호작용하는 장력tension이 증가하면 백혈구가 갇히게 되면서 혈관의 일정부위에 머무르게 되는거징.

lymphocyte homing (migracion de los linfocitos dirigida al origen,1960) 현상:
- 말초 림프절ganglios linfaticos perifericos에서 제거disecado된 후 방사성radiactiva물질로 표지된 림프구linfocito가 체내에 다시 주입되어 원래 부위로 되돌아가는 것을 발견! 오 뭔가 연어같다
- 이걸 실험실에서도 림프절 동결시킨거 잘라서 봤더니 림프구가 내피세포endotelial를 덮는 모세혈관venulas에 선택적으로 부착하는 걸 발견!
- 셀렉틴 L : 특정 당단백에 결합하는 항체로서, 이런 결합을 막을 수 있다! (림프구 표면에 존재)

면역 글로불린 슈퍼패밀리Superfamilia de las inmunoglobulinas (CAMs)

항체anticuerpo:
- 면역 글로불린(Ig) 이라 불리는 단백질
- 폴리펩타이드 사슬로 형성되어있고, 여러 Ig라는 이름의 도메인으로 이루어진 복합체임
- 70~110개의 아미노산으로 이루어져있고, 잘 접혀진 구조이당
- 인간의 게놈: 총 765개의 Ig 도메인을 코딩codifica한다 (인간의 단백질에 가장 풍부한 도메인이지롱~~)
- 면역 글로불린 슈퍼패밀리Superfamilia de las inmunoglobulinas: 쉽게말해서 Ig 의 복수형. 얘네가 무리지은걸 이렇게 부른당. 통칭 IgSF
- 이 중 몇몇은 칼슘 독립성 세포부착calcium-independent cell–cell adhesion에 관여하게 됨!

- 피브로넥틴이나 여러 다른 단백질처럼 모듈형성construccion modular에 중요한 역활을 한다!
- 다른 단백질도메인과 비슷한 형태의 개별 도매인으로 이루어져있슴.

+) 무척추 동물invertebrates:
- 일반적인 면역체계가 없음
- 세포접착 수용체에서 Ig와 비슷한 도메인이 발견됨
=> 이 사실로 알수있는 사실 : Ig 와 비슷한 단백질이 세포접착체가 진화한 형태라는 것, 그 이후 진화를 걸쳐 척추동물의 면역시스템의 이펙터effectors 로서의 기능을 수행하도록 진화된것을 알 수 있다!

<IgSF의 종류>

IgSF의 종류
IgSF 의 세포접착 분자 대부분은 면역 반응 (ex. 대식세포macrofago, 다른 림프구linfocitos 나 세포 이펙터celulas efectoras 등등) 에 필요한 세포와 림프구의 특이적 상호 작용specific interactions을 돕는당
VCAM molecula de adhesion celular vascular 혈관 관련		면역체계가 아닌no inmunitarias 세포끼리의 접착을 조절
NCAM molecula de adhesion celular neural 신경 관련	- 시냅스sinapsis 형성 - 신경계의 발달현상 등 신경 성장에 중요한 역활을 함 +) L1 유전자 변이: 심각한 경우: 수두증hidrocefalia을 일으킨다 정도가 약한 경우: 정신지체retraso mental나 경직espasticidad 이 일어나게 됨 +) L1 유전자 결핍: 시체를 부검necropsias 하면 - 두뇌를 가로지르는 신경로 - 뇌에서 척수médula espinal로 가는 신경로 두개가 없을 수 있다!
L1 유전자: 배아 신경계 내 축삭axones 성장에 관여한다! 비면역세포 관련

+) 여러가지 단백질이 세포표면의 IgSF 분자 리간드로 쓰이게 됨
ex)
- 인테그린 같은 경우는 지질을 통해 세포를 부착시키는 아이
- 또 몇몇은 다른세포의 단백질을 통해 부착시키기도 한당
(인테그린 α4β1 는 백혈구 표면에 있는데, 얘네가 VCAM에 결합함 (VCAM: 혈관 내피세포를 덮고있는 IgSF 단백질)

접착결합

캐드헤린Cadherinas

- 당단백질glucoproteina 패밀리중 하나
- 세포끼리의 칼슘 의존적 결합adhesion intercelular dependientes de Ca+2을 조절하며, ECM세포외기질의 신호를 세포질로 내보낸다transmiten senales de la ECM al citoplasma
- 세포표면 인전한 세포célula contigua의 캐드헤린끼리의 결합을 매개한다
- 구조:

• 세포외 부분 (5개의 연결된 도메인으로 이루어져 있고, 서로 크기, 구조적으로 비슷하게 생김)
• 막 관통 부분 하나
• 작은 세포질도메인 부분 (이 부분은 세포질 단백질인 cateninas 애들이랑 가끔 결합하면서 1. 세포골격에 캐드헤린을 고정시켜주고, 2. 세포질의 신호를 핵에 전달 시킬 수 있음!)

그림에도 보면 5 개 5개씩 연결된게 같은종류의 캐드헤린이 옆으로lateral 연결되면서 평행으로 이량체를 형성하는게 보이죠...저기 연결부분


유전공학에서 처음으로 캐드헤린의 특성을 알게되었는데, 일반적인 상태에서는 세포가 서로 부착하지 않음 (서로 다른 종류의 캐드헤린이기 때문에)
그래서 이후 세포를 여러가지 방법으로 배합해본거지 언제 뭉치게 되나. 그랬더니 같은 종류의 캐드헤린을 가지면 그리 잘 달라 붙더라고^^ 우린 비슷한듯 끌려~~`이런노래 있지않았나 왜 없지 믱

칼슘이온:
- 분자가 연결되는 부분에 다리를 만든당.
- 세포가 접착할만큼 단단하게 캐드헤린 세포외 부분을 유지시켜준당

결합 과정:
- 세포외 도메인과 인접한 세포가 세포-부착 지퍼 “cell-adhesion zipper” 를 형성한다!
- 캐드헤린 지상조직interdigitacion끼리의 연결이 지퍼랑 비슷하다~라고 이해하면 될듯
- 캐드헤린 덩어리cumulo는 찍찍이(그 막 이름표같은거 붙였다 땔때 그거) 라고 생각하면 된당. 캐드헤린 덩어리가 많을수록, 인접한 세포를 부착시키는 힘도 세짐!

+) 저 위에서 초반에 [세포]-[세포]인식이라는게 있잖아. 막 섞어도 나중에 되면 알아서 비슷한 종류끼리 모여서 형성한다고. 그게 캐드헤린결합 때문인거임!!
비슷한 종류의 캐드헤린끼리는 결합하고, 서로 다른 캐드헤린은 결합하지 않기 때문에 일어날 수 있는거징.
그래서 이런 캐드헤린의 특성 덕에 cadherins may be the single most important factor in molding cells into cohesive tissues in the embryo and holding them together in the adult.
캐드헤린 기능상실: 악성종양악성 종양(암세포) 가 온몸에 퍼진다...

<캐드헤린 종류>

E-cadherina	N-cadherina	P-cadherina
외피세포epiteliales 발견됨	신경세포neural	태반세포placentaria

캐드헤린의 역할:
- 캐드헤린은 부착에 엄청난 변화를 주징. 이건 배아의 형태적 변화과정process of morphogenesis 즉, 조직이나 기관 형성에 절대적으로 필요하게 됨
- 두 개의 부착된 세포의 표면 전체에 걸쳐 광범위하게 분포되어 있음
- 특수 세포간 접합 형성에도 참여!
- 상피로부터의 방출, 중간엽 세포로의 변형을 촉진한다! (E-캐드헤린)
- 발달후기단계의 원시 신경계를 형성한다 (캐드헤린 발현변화, E-캐드헤린 ⇀ N-캐드헤린)

상피-중간엽 전이epithelial-mesenchymal transition (EMT): 병아리 또는 포유류 배아의 배변활동gastrulation동안 중배엽의 형성!

1. 초기 배아의 등쪽 표면에 있는 점착성 상피층(상피모세포라고 함)에서 떨어져 나와 중간엽 세포로 내부 영역으로 이동(그림 7.24a,b). 2. 중간엽 세포가&nbsp;혈액, 근육 및 뼈와 같은 중배엽 조직을 생성한다 3. 상피세포의 표면에 E-캐드헤린이 엄청난 결합을 촉진시킨당 4. 상피세포에서 분리되기전 중배엽이 될 세포가 E-캐드헤린의 발현을 멈춘다.

1. 위장 형성 후 배의 등면은 단세포 상피층으로 덮여 있음 2. 이 상피층이 동물의 외배엽 조직(피부/신경계 포함)이됨. 이중 중앙부분에 있는 세포가 E-캐드헤린의 발현을 멈추고, N-캐드페린의 발현을 시작한다! 3. 이후 N-캐드헤린이 발현된 상피세포가 양쪽에서 분리된 후 신경관으로 굴러 들어가 동물의 뇌/척수가 된당! 캐드헤린이 세포의 접착특성을 변화시켜서 일어난 것!

1. 위장 형성 후 배의 등면은 단세포 상피층으로 덮여 있음

2. 이 상피층이 동물의 외배엽 조직(피부/신경계 포함)이 됨. 이중 중앙부분에 있는 세포가 E-캐드헤린의 발현을 멈추고, N-캐드페린의 발현을 시작한다!

3. 이후 N-캐드헤린이 발현된 상피세포가 양쪽에서 분리된 후 신경관으로 굴러 들어가 동물의 뇌/척수가 된당!

=> 캐드헤린이 세포의 접착특성을 변화시켜서 일어난 것!

ex. 형태적 변화과정process of morphogenesis

	상피세포epiteliales	중간엽mesenquima
형태적 변화과정process of morphogenesis 이란, 이렇게 성질이 다른 상피세포가 중간엽이되거나 또는 중간엽이 상피세포가 되는 변화를 말한다!	-강한 부착성 -apical-basal 분극화polarizacion -stationary cell layer	- 이동적인 세포celula migratorias - 분극화 없음 - 부착성없음 - solitaria

+) 중간엽 보충설명

중간엽mesenchyme

- 배아 결합조직embryonic connective tissue이라고도 하며, 옛날에는 간충직이라고도 했다.

- 몸통부위에서 온 신경능선세포는 신경관이 닫힌 뒤에 신경주름을 떠나서 진피층을 통해 등쪽 경로로 이동하거나, 각 몸분절의 앞쪽 절반을 통해 배쪽 경로로 이동함.

- 등쪽 경로로 이동해서 만들어진 중간엽은 표피층의 바닥판에 있는 구멍을 통해 외배엽으로 들어가 피부나 털주머니의 멜라닌세포를 형성.

- 배쪽 경로를 이용해서 만들어진 중간엽은 감각 신경절, 교감신경, 창자신경세포, 슈반세포, 부신수질의 세포가 된다.

- 한편 머리쪽 신경 주름부위에서 만들어지고 이동해온 신경능선세포는 신경관이 닫히기 전에 신경주름을 떠나서 뇌신경절, 신경아교세포, 멜라닌세포나 다른 세포뿐만 아니라 머리얼굴 뼈대를 만든다.

- 발생 4주 말에 뼈분절세포는 그 형태가 다양해지며 성기게 배열된 조직을 이룹니다(중간엽).

- 여러 곳으로 옮겨 가서 여러 종류의 세포로 분화하는 것이 특징이며, 섬유모세포, 연골모세포, 뼈모세포 등이 됩니다.

중간엽의 뼈되기 능력은 뼈분절세포에만 국한되어 있지 않고 몸통 가쪽판중배엽의 벽쪽층에도 있습니다. 여기서 골반과 어깨, 팔다리와 복장뼈가 만들어집니다. 머리 부분에 있는 신경능선세포도 중간엽으로 분화해서 얼굴과 머리의 뼈를 만듭니다.

Cadherin은 인전한 세포의 Cadherin끼리의
결합을 매개한다.
칼슘 의존적 결합으로, Cadherin결합 수가 많을수록&칼슘이 있을수록 결합력이 강해진다.
발현하는 Cadherin의 종류에 따라 세포의 기능이 달라진다.
각 세포는 다양한 상호작용에 참가함
배아성장은 변화적이다- 유전자발현의 변화- 세포모양의 변화- 세포 움직임의 변화- 세포 부착의 변화 등
그리고 이중에서 캐드헤린은 부착에 엄청난 변화를 주징. 이건 배아의 형태적 변화과정process of morphogenesis 즉, 조직이나 기관 형성에 절대적으로 필요하게 됨
Stereocilia의 Tip Link를 형성할 때 관여한다.
Cadherin23 돌연변이 시 Tip Link가 제대로 형성되지 않아 Usher 증후군으로 청각장애가 나타날 수 있다.
adherens junctions (AJs)과 desmosomes 등 세포간 접합에서 발견된다.

접착결합과 데스모좀: 세포를 다른 세포와 연결!Adherens Junctions and Desmosomes: Anchoring Cells to Other Cells

접합 복합물junctional complex
- 여러가지 접착 배열적으로 존재할때
칼슘의존적 접착결합uniones adhesivas dependientes de calcio
- 일부 조직에서 세포끼리intercelular 서로 때어내기 힘들만큼 접착한다
- ex. 상피세포, 심경근세포 (epitelio, musculo cardiaco)
- uniones adherentes y desmosomas

접착결합uniones adherentes (zonulae adherens)
- 몸의 여러부분에서 발견됨
- 장instestino 상피에 흔함
- 밴드형으로, 상단apical표면의 세포를 둘러싸며 결합시킨당
- 칼슘결합을 통해 캐드헤린분자의 세포외도메인과 연결됨
- 각 세포끼리의 간격: 30nm

- 캐드헤린의 세포질도메인 카데닌cadenina α β알파베타를 통해 다양한 세포질단백질, 액틴필라멘트와 결합 할 수있당.
- 인테그린의 초점접착adhesion focal 처럼 캐드헤린 덩어리는

• 액틴필라멘트를 통해 외부ambiente exterior와 연결됨
• 세포외신호를 세포질로 전달하는 결정적 경로via potencial를 제공한다 (ex. 내피endotelial세포끼리 접착결합된 혈관 바깥부분은 세포생존신호cell survival signal를 전달시킨다)

+) ex. 캐드헤린이 부족하면?

내피세포에 캐드헤린이 부족한 쥐

- 생존신호를 전달하지 못함

- 혈관을 덮어주는 세포가 지워지게됨

- 배아embrionaria 단계에서 죽게됨

데스모좀Desmosoma (maculae adherens)

- 1μm (마이크로미터) 지름의 디스크모양의 접착결합
- 여러 조직에 존재함
- 장력tension mecanica이 필요한 조직에 매우 풍부함 (ex. 심근musculo cardiaco, 피부 상피겹capa epiteliales de la piel,자궁경부cuello uterino)
- 부착접합부uniones adherentes와 마찬가지로, 좁은 세포외 간격으로 두 세포를 연결하는 캐드헤린이 있음. 이 캐드헤린을 데스모글레인desmogleinas, 데스모콜린desmocolinas이라고 부름

데스모글레인desmogleinas, 데스모콜린desmocolinas

- 데스모좀에 존재하는 캐드헤린
- 좁음 세포외 간격을 가로지르며 두 세포를 연결하는 다리 역활을 한당
- 부착접합부uniones adherentes의 캐드헤린과 구조가 다름!
- 원형질막 내부표면의 짙은 세포질조각이 헤미데스모좀hemidesmosomas처럼 중간필라멘트를 고정시키는 위치로 이용된당
- 중간 필라멘트의 3차원 그물망: 세포 라미닌lamina구조를 유지시키고, 장력에 저항하게 한다!
- 중간 필라멘트: 추가 단백질에 의해 데스모좀 캐드헤린의 세포질도메인과 연결된다

심상성 천포창penfigo vulgar,pemphigus vulgaris

- 자가면역질환enfermedad autoinmunitaria
- 원인: 데스모글레인desmoglein의 항체anticuerpo 생성
- 특징:

• 피부표피세포의 접착성 상실
• 피부에 심한 물집이 생성grave formacion de vesiculas en la piel

 

접합 복합물junctional complex
- 여러가지 접착 배열적으로 존재할때
칼슘의존적 접착결합uniones adhesivas dependientes de calcio
- 일부 조직에서 세포끼리intercelular 서로 때어내기 힘들만큼 접착한다
- ex. 상피세포, 심경근세포 (epitelio, musculo cardiaco)
- uniones adherentes y desmosomas

막횡단 신호전달에서 세포접착수용체의 역할The Role of Cell-Adhesion Receptors in Transmembrane Signaling

4가지의 접착 분자와 각각의 세포외 물질과 세포질끼리의 상호작용을 볼 수 있다

-전체단백질proteina integrales의 역할: 원형질막을 통해 정보전달 (막횡단 신호전달señalizacion transmembranosa)

인테그린, 캐드헤린	세포외신호를 세포질로 전달	세포골격과 세포질 조절분자moleculas reguladoras결합을 통해	단백질 키나제cinasas de proteinas G단백질 *키나제: 인산화fosforilacion를 통해 수용blanco단백질을 활성/억제 *G 단백질: 수용체diana가 물리적 상호작용을 통회 활동하도록 한다
인테그린, 리간드 결합	세포내 여러 반응을 유도한다 - 세포질 pH 산농도 변화일으키기 - 세포질 Ca 칼슘이온 농도 변화시키기 - 단백질 인산화 - 유전자 발현expresion de genes -------------------------------- ⇢ 세포 성장 잠재력cell’s growth potential ⇢ 이동활동actividad migratoria ⇢ 세포 분화상태diferenciacion, 생존supervivencia 등의 변화를 일으킬 수 있다 (ex. 유선세포)

인테그린의 세포내 변화 (ex. 유선세포)

유선세포glandulas mamarias가 유선에서 분리된 후, 배양 접시에서 자라면

• 우유단백질 합성능력을 상실
• 평평하고, 미분화된 세포로 나타나게 된다(Figure 7.29a).

근데 만약에 라미닌 같은 세포외분자가 있는상태에서 배양된다?

• 분화된 모양이 나타남
• 우유를 생산하는 샘으로 조직화 되게 됨(Figure 7.29a)! 즉 원래의 기능을 갖추게 되는 거지.

=> 라미닌이 세포표면 인테그린에 결합해서, 막 내부표면 키나제를 활성화하기때문에 유선세포를 자극하게 되기 때문이다(as in Figure 7.17c).

세포접착cell adhesion	세포-세포 상호작용	세포-세포 접합fijacion de unas celulas con otra	접착결합uniones adherentes
			데스모좀desmosomas
			uniones de oclusion (세포외공간에 밀봉되어 있음)
			간극연접uniones de comunicacion
			셀렉틴 매개 부착
			IgSF 매개 부착
	세포-기질 상호작용	헤미데스모좀hemidesmosoma
		초첨 부착adhesion focal

7.4~7.6 이후에!

[biologia] cap.7 Interactions Between Cellsand Their Environment (7.4-7.6)