Sıkı bağlantı -Tight junction

Sıkı bağlantı
Hücresel sıkı bağlantı-en.svg
Sıkı bağlantı şeması
Detaylar
tanımlayıcılar
Latince bağlantı noktaları
MeSH D019108
TH H1.00.01.1.02007
FMA 67397
anatomik terminoloji

Tıkayıcı bağlantılar veya zonulae occludentes (tekil, zonula occludens ) olarak da bilinen sıkı bağlantılar , kanonik işlevi, çözünen maddelerin ve suyun sızmasını ve epitel hücreleri arasındaki sızdırmazlığı önlemek olan çok proteinli bağlantı kompleksleridir . Sıkı bağlantılar ayrıca küçük katyonlar, anyonlar veya su için seçici kanallar oluşturarak sızdıran yollar görevi görebilir. Sıkı bağlantılar çoğunlukla omurgalılarda bulunur ( Tunicates hariç ). Omurgasızlarda meydana gelen karşılık gelen bağlantılar, bölmeli bağlantılardır .

Yapı

Sıkı bağlantılar, her biri diğerlerinden bağımsız olarak hareket eden, sızdırmazlık şeritlerinin dallanan bir ağından oluşur. Bu nedenle, birleşme yerinin iyon geçişini önlemedeki etkinliği, sarmal sayısıyla üstel olarak artar. Her iplikçik, her iki plazma zarına gömülmüş bir dizi transmembran proteininden oluşur ve hücre dışı alanlar doğrudan birbirine bağlanır. Sıkı bağlantıları oluşturan en az 40 farklı protein vardır. Bu proteinler hem transmembran hem de sitoplazmik proteinlerden oluşur. Üç ana transmembran proteini okludin , claudinler ve bağlantı adezyon molekülü ( JAM ) proteinleridir. Bunlar, iplikçikleri hücre iskeletinin aktin bileşenine bağlayan, plazma zarının hücre içi tarafında bulunan ZO-1 gibi farklı periferik zar proteinleri ile birleşir . Böylece sıkı bağlantılar bitişik hücrelerin hücre iskeletlerini birleştirir.

Sıkı bağlantıları oluşturan transmembran proteinlerinin tasviri: oklüdin, claudinler ve JAM proteinleri.

Transmembran proteinler:

  • Oklüdin , tanımlanan ilk bütünleşik zar proteinidir. ~60kDa moleküler ağırlığa sahiptir. Dört transmembran alanından oluşur ve proteinin hem N-terminali hem de C-terminali hücre içidir. İki hücre dışı döngü ve bir hücre içi döngü oluşturur. Bu döngüler paraselüler geçirgenliği düzenlemeye yardımcı olur. Oklüdin ayrıca hücresel yapı ve bariyer işlevinde önemli bir rol oynar.
  • Claudinler , okludinden sonra keşfedildi ve memelilerde 27'den fazla farklı üyeden oluşan bir ailedir. ~20kDa moleküler ağırlığa sahiptirler. Dört transmembran alana ve benzer ilmek yapısına sahip olmaları bakımından oklüdininkine benzer bir yapıya sahiptirler. Sıkı bağlantıların omurgası oldukları ve sıkı bağlantının paraselüler alanı kapatma yeteneğinde önemli bir rol oynadıkları anlaşılmaktadır.
  • Bağlantı Adezyon Molekülleri ( JAM ), immünoglobulin süper ailesinin bir parçasıdır. ~40kDa moleküler ağırlıkları vardır. Yapıları, dört yerine yalnızca bir transmembran alanına sahip olmaları bakımından diğer tümleşik zar proteinlerinden farklıdır. Sıkı bağlantıların paraselüler yol işlevini düzenlemeye yardımcı olur ve ayrıca hücre polaritesini korumaya yardımcı olur.
  • Angulinler , 2011 yılında üç hücreli sıkı bağlantılarda lokalize olan proteinlerin görsel olarak taranmasıyla keşfedildi. Angulinlerin üç üyesi vardır, Angulin-1/LSR, Angulin-2/ILDR1 ve Angulin-3/ILDR2. JAM'lere benzer şekilde angulinler, tek zardan geçen proteinlerdir. Tüm angulinler, hücre dışı bölgede bir immünoglobülin benzeri alana ve karboksi terminalinde bir PDZ bağlama motifine sahiptir. Üç hücreli sıkı bağlantıların kurulmasından ve paraselüler bariyer fonksiyonunun düzenlenmesinden sorumludurlar.

Fonksiyonlar

Hayati işlevleri yerine getirirler:

  • Sıkı bağlantılar, bariyer işlevine sahip endotel ve epitel hücrelerini sağlar; bunlar ayrıca koruyucu bariyerler ve malzeme taşıma ve ozmotik dengenin korunması gibi amaçlara hizmet eden fonksiyonel bariyerler olarak alt bölümlere ayrılabilir:
    • Sıkı bağlantılar, bitişik hücrelerin plazma zarları arasındaki boşluktan moleküllerin ve iyonların geçişini engeller, bu nedenle materyallerin dokudan geçebilmesi için gerçekten hücrelere ( difüzyon veya aktif taşıma yoluyla) girmesi gerekir. Elektron mikroskobunda donma-kırma yöntemleri kullanılarak yapılan inceleme, hücre zarlarındaki sıkı bağlantıların yanal boyutunu ortaya çıkarmak için idealdir ve sıkı bağlantıların nasıl oluştuğunu göstermede faydalı olmuştur. Sıkı bağlantı bariyer sistemi tarafından zorunlu kılınan kısıtlı hücre içi yol, hangi maddelerin belirli bir dokudan geçebileceği üzerinde kesin kontrol sağlar. (Sıkı bağlantılar, kan-beyin bariyerini korumada bu rolü oynar .) Şu anda, kontrolün aktif mi yoksa pasif mi olduğu ve bu yolların nasıl oluştuğu hala net değil. Böbrek proksimal tübülündeki sıkı kavşak boyunca paraselüler taşıma için yapılan bir çalışmada, ikili bir yol modeli önerilmiştir: TJ kompleksindeki seyrek süreksizlikler ve çok sayıda küçük dairesel gözenek tarafından oluşturulan büyük yarık kırılmaları.
  • Sıkı bağlantılar, apikal ve lateral/bazal yüzeyler arasındaki integral membran proteinlerinin lateral difüzyonunu önleyerek, her bir yüzeyin özelleşmiş fonksiyonlarına izin vererek (örneğin, apikal yüzeyde reseptör aracılı endositoz ve apikal yüzeyde ekzositoz ) hücrelerin apikobazal polaritesini korumaya yardımcı olur . bazolateral yüzey) korunmalıdır. Bu, polarize transselüler taşımaya ve apikal ve bazolateral membranların özelleşmiş fonksiyonlarına izin verir.

sınıflandırma

Epiteller, sıkı bağlantıların su ve çözünen madde hareketini önleme yeteneğine bağlı olarak "sıkı" veya "sızdıran" olarak sınıflandırılır:

  • Sıkı epitel , hücreler arasındaki çoğu hareketi engelleyen sıkı bağlantılara sahiptir. Sıkı epitel örnekleri arasında distal kıvrık tübül , böbrekteki nefronun toplayıcı kanalı ve karaciğer dokusu boyunca dallanan safra kanalları yer alır. Diğer örnekler, kan-beyin bariyeri ve kan beyin omurilik sıvısı bariyeridir .
  • Sızdıran epitelde bu sıkı bağlantılar yoktur veya daha az karmaşık sıkı bağlantılar vardır. Örneğin, çok sızdıran bir epitel olan böbrek proksimal tübülündeki sıkı bağlantıda yalnızca iki ila üç bağlantı şeridi vardır ve bu şeritler nadiren büyük yarık kırılmaları sergiler.

Ayrıca bakınız

Sıkı bağlantı ile ~ 55.000x ve 80 kV büyütmede Sıçan böbrek dokusunun negatif boyanmış proksimal kıvrımlı tübülünün TEM'i. Üç koyu yoğunluk çizgisinin protein kompleksinin yoğunluğuna ve aradaki açık çizgilerin paraselüler boşluğa karşılık geldiğine dikkat edin.

Referanslar

Dış bağlantılar