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Zellkontakt
Aus Kefk.
Als Zellkontakte (eng: 'cell junction') werden die Berührungspunkte von Zellen in Geweben bezeichnet. Alle mehrzelligen Lebewesen weisen solche Zellkontakte auf.
Die Zellkontakte werden im Wesentlichen von Proteinen hergestellt, die sich auf den Zelloberflächen befinden, den Zelladhäsionsmolekülen. Sie haben zwei grundlegende Aufgaben:
- den Zusammenhalt von Geweben und
- die Kommunikation von Zellen miteinander zu ermöglichen
Viele dieser Zelladhäsionsmoleküle sind Transmembranproteine, die auf beiden Seiten, innen und außen, über die Zellmembran hinausragen. Diese Proteine können Signale von außen, beispielsweise von anderen Zellen, ins Innere weiterleiten, oder Signale von der Zelle an die Nachbarzellen weitergeben. Zelladhäsionsmoleküle vermitteln sowohl Kontakte zwischen Zellen als auch zwischen Zellen und der extrazellulären Matrix.
Der Zusammenhalt und die Kommunikation zwischen Zellen sind die Grundvoraussetzung für die Entstehung von komplexeren Organismen. Erst dadurch wird eine Differenzierung der Zellen und damit eine Spezialisierung von Geweben zu Organen ermöglicht. Die Lipiddoppelschichten der Biomembranen sind dünn und können deshalb die großen Kräfte, die auf einen Zellverband ausgeübt werden, nicht weiterleiten. Zellverankerungen (engl.:Anchoring junctions) lösen dieses Problem, indem sie das Cytoskelett im Inneren einer Zelle mit dem anderer Zellen oder mit der extrazellulären Matrix verbinden.
Bei den Zellkontakten können drei Gruppen unterschieden werden:
- Verschließende Verbindungen (Zonula Occludens, eng: "Occluding Junctions") welche die Zellzwischenräume in engen Kontrakt bringen und den Fluss von Ionen und Molekülen durch den Zellzwischenraum kontrollieren (z. B. Tight junctions).
- Haftverbindungen (Zellverankerungen, eng: "Anchoring Junctions"), welche die Zellen mechanisch verbinden. Hier wird zwischen zwei funktionalen Gruppen unterschieden:
- Adherens junction (Zell-Zell Kontakt) und Fokale Adhäsionen (Zell-Extrazelluläre Matrix Kontakt) sind mit dem Aktin-Cytoskelett verbunden.
- Desmosomen (Zell-Zell Kontakt) und Hemidesmosomen (Zell-Extrazelluläre Matrix Kontakt) sind in den Intermediärfilamenten verankert.
- Kommunizierende Verbindungen (eng: "Communicating Junctions") welche den freien Durchfluss von chemischen oder elektrischen Signalen (Ionen und kleinere Moleküle) ermöglichen. Wichtige Beispiele: Gap junctions, Synapsen und Plasmodesmos
Die molekularen Prinzipien lassen sich dabei folgendermaßen vereinfacht zusammenfassen:
- Cadherine in der Plasmamembran verankern eine Zelle mit der Plasmamembran benachbarter Zellen (und werden somit in Adherens junctions und Desmosomen gefunden)
- Integrine in der Plasmamembran verankern eine Zelle mit Molekülen der extrazellulären Matrix (und werden somit in fokalen Adhäsionen und Hemidesmosomen gefunden)
Siehe auch
Weblinks
- Elektronenmikroskopische Bilder von Zellkontakten
- Zellkontakte und Erregungsübertragung von Zelle zu Zelle in der Zellbiologie
- Interzelluläre Verbindungen mit Zeichnungen
Literatur
- Alberts, B. et. al.: Molecular Biology of the Cell. Garland Science, 4. Auflage, 2002. ISBN 0815340729.
