Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 367
Текст из файла (страница 367)
Подобное разделение способствует направленному транспорту питательных веществ через эпителий из полости кишки в кровь. На рисунке приведен пример, в котором глюкоза активно закэчивэется в клетку при помощи Нэ'-зависимых симпортеров, находящихся нэ апикальной поверхности. Затем глюкоза выходит из клетки по механизму облегченной диффузии, опосредованной переносчиками глюкозы на базолатеральной стороне клетки. Считают, что плотные контакты ограничивают миграцию транспортных белков, действуя как диффузионный барьер, и подобны кизгородиэ, стоящей посреди липидного бислоя плазматической мембраны; кроме того, зти контакты препятствуют обратному потону глюкозы с базальной стороны эпителия в просвет кишечника.
19.2'(ЬОтиьзза контакты и организация зйителия )г69 белки насосы и белки каналы должны быть надлежащим образом распределены в мембране: необходимо, чтобы апикальные активные транспортные белки отправ лялись в область апекса (см. главу 13) и не могли переходить на базолатеральную поверхность, а белки каналы базолатеральной группы располагались на базола тергсчьной поверхности и не имели возможности диффундировать на апикальную поверхность.
Плотные контакты между зпителиальными клетками, помимо того что герметизируют пространство между клетками, служат «изгородью», разделяющей области на плазматической мембране каждой клетки, предотврашая диффузию апи качьных белков 1и липидов) в базальную об.гастьч и наоборот 1сз!. рис. 19.23). Запирающую функцию плотных контактов легко показать зкспериментальнгх меченое низкомолекулярнгк соединение, введешюе по одну сторону эпителия, как правило, не проходггг через плотное соединение тряс.
19.24). Однако зто препятствие не абсолютно. Несмгпря на то что все плотные контакты непроницаемы для макромо лекул. их проницаемость для малых молекул сильно различается у разных зпителиев. Например, в эпителии, выстилатошем тонкий кишечник, плотные контакты в 10000 раз более проницаемы для неорганических ионов, таких как ()а+, чем в эпителии мочевого пузыря. Эти различия отражают различия в белках, формируюзцих соединения. Эпителиальные клетки могут также временно изменять свойства своих плотных контактов, обеспечивая усиленный ток растворимых веществ и воды сквозь бреши в барьере. Подобный парачлельный транспорт особенно важен при поглощении аминокислот и моносахаридов из полости кишечника, где концентрация этих вешесчв после приема пиши может увеличиться настолько, чтобы пассивный транспорт шел в нужном направлении.
По данным электрошюй микроскопии с применением метода замораживания скалывания, плотные контакты предсгавляют собой сеть из вегвацихся гермепыируюших ° . ° полость ° ° ° ° ° ° ° ° ь ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ь ° °, т ° ° ' яь ° 'в- меченая ° ° ° ° ° ' ° т ° ° ье ° ь' ° ьь мспекупа плотное оединенг ~с з Рис.
19ЗЯ. Свойства плотных соединений, благодаря которым эпителий служит диффузионным барьером для водорестворимых веществ. а) Показано, что малая растворимая меченая молекуле, введенная по одну сторону эпителиального слоя, не может пройти через плотные соединения, скрепляющие соседние клетки. б) Электронная микрофотография клеток эпителия при введении малой молекулы, меченной элекгронно-плотным красителем, с апи кельн ой сю роны (слева) и со стороны ба зол ате ральной поверхности (справа). В обоих случаях платное соединение блокирует перенос метки с одной стороны нэ другую. (!у!икрофотогрэфии любезно предоставлены пап!е! Гг!епд.) 1770.
Чабтб5.)(дйткз(ви!)нтйкстфнх СО)иук)а)нс)азэ цепочек, которая оплетает апикальный конец каждой клетки по всей его окружности (рис. 19.25, а и б). На обычных электронных микрофотографиях внешние листки двух взаимодействующих плазматических мембран выглядят сомкнутыми в тех местах, где проходят герметизирующие цепочки (рис.
19.25, в). Каждая цепочка состоит из серии трансмембранных белков адгезии, находящихся в каждой из взаимодейсгъующих плазматических мембран. Внеклегочные домены этих белков напрямую сцепляются друг с другом, перегораживая межклегочное пространство (рис. 19.26), наружная сторона микРовоРсинки пРосвет кишки (повеРхность Е) клетка ( клетка 2 фекальный контакт плазматическая мембрана а) 90 нм ол частиц, образующих ппазматическая герметизирующие цепочки мембрана (поверхность Р) Рис. 19.25. Структура плотного соединения между эпителиальными клетнами тонкой кишки. а) Схема.
б) Электронная микрофотография препарата, полученною методом замораживания-скалывания. е) Обычная электронная микрофотография. На фото (б) плоскость микрофотографии параллельна плоскости мембраны; видно, что плотное соединение образовано сетью из герметизирующих цепочек, опоясывающей каждую клетку в пласте. Эти герметизирующие цепочки видны как гребни из внутримембранных частиц на внутренней (цнтоплаэматической) поверхности скола (поверхность Р) или как комплементарные им бороздки на наружной поверхности мембраны (поверхность Е).
На обычном препарате (е) соединение выглядит как серия фокальных контактов между наружными ли пидны ми слоями двух смежных мембран; каждый такой контакт соответавует герметик ирующей цепочке в поперечном разрезе. (б и е из и. В. б((о(а, в книге; Се(! Союгпипкабоп [а. Р., Сох, е6.), рр. 1-29. Меж Уог(с УУ((еу, 1974.) Основными трансмембранными белками, формирующими эти волокна, являют ся клаудины, необходимые для образования и функционирования плотных соединений. Например, у мышей, у которых отсутствует ген клаудин 1, не образуются плотные контакты между клетками в эпидермальном слое кожи; в результате этого новорожденные мыши быстро теряют воду, испаряющуюся через кожу, и погибают в течение суток.
И наоборот, если неэпителиальные клетки, такие как фибробласты„ заставить вырабатывать клаудии, они будут формировать плотные соединения друг с другом. В норме в плотном соединении участвует еще один трансмембранный белок, окклюдин, однако функция этого белка еще не ясна, и, судя по всему, он смежные плазматические клетка 1 межклеточное пространство 0,6 мкм клетка белки, образующие плотный контакт лазматическая ина липидною оя а) Рис. 19.26. Современная модель строения плотного контакта. о) Предположительно, смежные плазматические мембраны скреплены непрерывными цепочками из особых трансмембранных белков, осуществляющих контакт через межклеточное пространство и образующих герметичное соединение.
б) Молекулярный состав герметизирующей цепочки. Главными функциональными компонентами являются клаудины; роль окклюдинов не ясна. не столь важен, как клаудины. Третий трансмембранный белок, трицеллюлин (родственный окклюдину), необходим для сшивания мембран клеток и предотвра щения утечки через эпителий. В семействе клаудинов много разных белков (у человека их 24), и они вы рабатываются в различных комбинациях в разных эпителиях, поэтому каждый эпителиальный пласт имеет особые свойства проницаемости. Предгголагают, что они образуют межклегпочные поры — селективные каналы, позволяющие определенным ионам пересекать барьер, сформированный плотным соединением. с одной стороны на другую. Например, особый клаудии, обнаруженный в эпителии почек, необходим для того, чтобы Мйз' мог проходить между клетками эпителиального пласта и попадать из мочи обратно в кровь при реабсорбции.
Мутация в гене, ко. днрующем этот клаудин, приводит к большим потерям М)тз' с мочой. 19.2.2. Белки скэффолда в соединительных комплексах играют ключевую роль в управлении пролиферацией клеток Образуя сеть герметизируюших цепочек, клаудины и окклкздины занимают определенное место в клетке. Эта сеть обычно находится чуть апикальнее адгезион ных контактов и десмосом, механически связывающих клетки, и вся совокупность этих контактов называется соединительным комплексом (рис. 19.27). Компоненты клетка 2 200 нм Рис. 19.2В. Септированный контакт. Электронная микрофотография септированного соединения между двумя зпителиальными клетками моллюска.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
