13.14: Розрив стиків

Last updated
Save as PDF

Page ID: 3795

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

На відміну від інших типів клітинно-клітинної адгезії, розрив з'єднання (іноді його називають нексусом) з'єднує не тільки зовнішню сторону двох клітин, він з'єднує їх цитоплазму, а також. Кожна клітина має коннекзон (він же геміканал), виготовлений з шести білків коннексину. Коннексіни можуть бути все одного типу, або комбінації різних, з яких 20 відомих у людей і мишей. Коннекзон взаємодіє з коннексоном на сусідній клітині, щоб з'єднати цитоплазму обох клітин в розривному з'єднанні.

Знімок екрана 2019-01-08 в 1.01.22 PM.png — Малюнок\(\PageIndex{18}\). Розрив стиків

Розмір пір розриву з'єднання змінюється залежно від типу з'єднань, але, як правило, молекули під 1 кДа здатні проходити, тоді як більші не можуть. Тому клітини, з'єднані розривними переходами, електрично пов'язані (іони можуть вільно проходити), вони можуть ділитися клітинною енергією (АТФ), а другий месенджер сигналізує молекули, такі як Ca ²⁺ або IP ₃, але не більшість білків або нуклеїнових кислот. Пори не завжди відкриті, але контролюються фосфорилированием декількох серинів у внутрішньоклітинних доменах кожного коннексину.

Хоча в даний час вони були знайдені в більшості типів метазойних тканин, вони особливо важливі для серцевого м'яза. Тут розривні з'єднання забезпечують ефективне поширення скорочувальних сигналів, так що серцевий м'яз може скорочуватися синхронно. Це також важливо в серцевому розвитку: генне вибивання connexin43, первинного серцевого коннексину, призводить до затримки петлеутворення висхідної кінцівки ембріональної серцевої трубки, що означає пороки розвитку, особливо в правому шлуночку, тристулковому клапані і сублегеневому відвідному тракті.

Знімок екрана 2019-01-08 в 1.03.53 PM.png — Малюнок\(\PageIndex{19}\). Огляд клітинних спайок. Зверху вниз є щільні з'єднання (фіолетові), прилипання стиків з f-актином (синім), десмосоми (помаранчевими), з'єднаними з проміжними нитками, і зазорні з'єднання (сині). Існують також гемідесмосоми (помаранчеві) на базальній поверхні, прикріплені до базальної мембрани

Коли більшість людей, включаючи більшість біологів, думають про нейронні зв'язки та синапси, вони думають про хімічні синапси, в яких одна клітина сигналізує іншій шляхом вивільнення нейромедіаторів. Однак зараз добре встановлено, що в ЦНС електричні синапси через розривні переходи є значною частиною репертуару нейронного зв'язку. Сітківка є чудовим прикладом з численними розривними переходами між нейронами. Насправді, світлоактивовані нейромедіатори можуть активувати шляхи протеїнкінази, які фосфорилат з'єднує, тим самим змінюючи провідність через розривні переходи. Яскравим прикладом є електричне з'єднання на основі розриву нейронів фоторецепторів конуса. Вони з'єднані біля основи клітин, так що збудження одних приводить в рух збудження декількох інших. Це важливо для генерації чіткого візуального сигналу, оскільки первинна реакція, фототрансдукція, є брудним процесом. Через просту присутність випадкових фотонів, що підстрибують, відношення сигнал/шум світлоіндукованого збудження дуже низьке. Однак, оскільки електрична зв'язок підсумовує сигнал ближніх сусідів, але не фоновий шум, вихід сигналу з цих нейронів має поліпшення співвідношення сигнал/шум ~ 77%! Ця тема розглядається в Bloomfield and Volgyi, Огляди природи (неврологія), 10:495-506, 2009.