Celbiologie 2023
Hoofdstuk 7: van cel tot weefsel
Inleiding
Om meercelligheid te realiseren moeten cellen hechten aan elkaar of aan een door de cellen
gemaakte matrix en ze moeten differentiëren in weefsels.
Dierlijke cellen
Associatie cel adhesie moleculen
Bij eenvoudige vormen van meercelligheid secreteren
cellen een matrix (= ‘eigen omgeving’) en hechten ze zich
met zijn allen daaraan. Komt voor in versch. eukaryote taxa.
Een stap naar complexiteit is bijkomend vormen van cel -cel
contacten. In complexe meercellige dieren zijn cellen
meestal gebonden aan de extracellulaire matrix en aan de
naburige cellen. Dit gebeurt meestal met Cel Adhesie
Moleculen (/CAM’s):
☺ Zijn transmembranaire eiwitten.
☺ Binden buiten de cel aan elkaar of aan een matrixcomponent d.m.v. spec. domeinen
(van eiwitten).
☺ Binden binnen de cel aan het cytoskelet.
☺ CAM’s hebben een mechanische rol en spelen ook een rol in signaaltransductie.
De extracellulaire matrix
Cellen secrreteren versch. moleculen die samen de extracellulaire matrix (/ECM) vormen.
Bestaat uit 3 groepen eiwitten (A, B en C):
Collageen
Meer dan 20 types en alle zijn trimeren met een triple helix structuur. AZ’samenstelling heeft
typisch een herhaald motief van glycine -X-Y waarbij echter X en Y meestal proline of
hydroxyproline. Deze samenstelling is essentieel voor de rol die collagenen spelen in
weefselstevigheid.
, In fibrilaire collagenen worden collagenen door covalente bindingen geschrankt verbonden
tot (micro)fibril. Collageenvezels ontstaan door complexe bundeling van de (micro)fibrillen.
De vezels zorgen voor mechanische stevigheid binnen de ECM. Komt voor op plaatsen van
mechanische stress (bv. in pezen, zie afb >), waar vezels gebundeld voorkomen.
Ander collageentype vormt eerder een afgeplat netwerk, typisch voor basale lamina waarop
epithelen hechten. Ascorbinezuur (/vit.C) is essentiële co -factor bij hydroxylatie van proline en
lysine, wat gebeurt tijdens de posttranslationele modificatie vh procollageen in het ER. Bij
gebrek aan vit. C ontstaat collageen dat geen stabiele triple helices kan vormen en dus niet in
vezels associeert. De structurele steun door collageen ontbreekt en cruciale weefsels
scheuren. Gevolg? —> Scheurbuik (letterlijk)
Proteoglycanen
Glycoproteïnen hebben een bijzonder hoge polysaccharide/eiwit verhouding (soms 95%
sacchariden). Synthese en modificatie verlopen in het ER. Op bep. AZ’n (serine, asparigine) vd
centrale peptide zijn via een korte ‘suiker -link’ lange glycosamineglycanen (GAG’s) gebonden.
Bestaan typisch uit herh. disachariden waarvan 1 suiker een uronzuur of galactose is en de ander
N -acetylglucosamine of N -acetylgalactosamine. Naast zuurgroepen zorgen veel
sulfaatgroepen voor overmaat aan neg. ladingen . De sterk vertakte grote moleculen hebben
dan ook een zeer hydrofiel karakter. Proteoglycanen vullen de ruimte tussen de
collageenfibrillen op. Ze hebben versch. samenstelling in versch. weefsels en hebben een
specifieke mechanische eig.
Multi-adhesieve eiwitten
☺ Fibronectine is het belangrijkste eiwit in de klasse.
o Komt voor als dimeren:
o Over de hele molecule komen bindingsplaatsen voor met een affiniteit voor
collageen, proteoglycanen en integrines (=een membraaneiwit).
o De laatste bindingsplaats draagt meerdere RGD -repeats (arginine -glycine -
asparigine), verantwoordelijk voor de binding.
☺ Laminine is nog een eiwit in de klasse.
o Is een heterotrimeer en is de multi -adhesieve molecule van de basale lamina.
o Draagt bindingsplaatsen voor versch. componenten van de ECM en voor
integrine.
Hoofdstuk 7: van cel tot weefsel
Inleiding
Om meercelligheid te realiseren moeten cellen hechten aan elkaar of aan een door de cellen
gemaakte matrix en ze moeten differentiëren in weefsels.
Dierlijke cellen
Associatie cel adhesie moleculen
Bij eenvoudige vormen van meercelligheid secreteren
cellen een matrix (= ‘eigen omgeving’) en hechten ze zich
met zijn allen daaraan. Komt voor in versch. eukaryote taxa.
Een stap naar complexiteit is bijkomend vormen van cel -cel
contacten. In complexe meercellige dieren zijn cellen
meestal gebonden aan de extracellulaire matrix en aan de
naburige cellen. Dit gebeurt meestal met Cel Adhesie
Moleculen (/CAM’s):
☺ Zijn transmembranaire eiwitten.
☺ Binden buiten de cel aan elkaar of aan een matrixcomponent d.m.v. spec. domeinen
(van eiwitten).
☺ Binden binnen de cel aan het cytoskelet.
☺ CAM’s hebben een mechanische rol en spelen ook een rol in signaaltransductie.
De extracellulaire matrix
Cellen secrreteren versch. moleculen die samen de extracellulaire matrix (/ECM) vormen.
Bestaat uit 3 groepen eiwitten (A, B en C):
Collageen
Meer dan 20 types en alle zijn trimeren met een triple helix structuur. AZ’samenstelling heeft
typisch een herhaald motief van glycine -X-Y waarbij echter X en Y meestal proline of
hydroxyproline. Deze samenstelling is essentieel voor de rol die collagenen spelen in
weefselstevigheid.
, In fibrilaire collagenen worden collagenen door covalente bindingen geschrankt verbonden
tot (micro)fibril. Collageenvezels ontstaan door complexe bundeling van de (micro)fibrillen.
De vezels zorgen voor mechanische stevigheid binnen de ECM. Komt voor op plaatsen van
mechanische stress (bv. in pezen, zie afb >), waar vezels gebundeld voorkomen.
Ander collageentype vormt eerder een afgeplat netwerk, typisch voor basale lamina waarop
epithelen hechten. Ascorbinezuur (/vit.C) is essentiële co -factor bij hydroxylatie van proline en
lysine, wat gebeurt tijdens de posttranslationele modificatie vh procollageen in het ER. Bij
gebrek aan vit. C ontstaat collageen dat geen stabiele triple helices kan vormen en dus niet in
vezels associeert. De structurele steun door collageen ontbreekt en cruciale weefsels
scheuren. Gevolg? —> Scheurbuik (letterlijk)
Proteoglycanen
Glycoproteïnen hebben een bijzonder hoge polysaccharide/eiwit verhouding (soms 95%
sacchariden). Synthese en modificatie verlopen in het ER. Op bep. AZ’n (serine, asparigine) vd
centrale peptide zijn via een korte ‘suiker -link’ lange glycosamineglycanen (GAG’s) gebonden.
Bestaan typisch uit herh. disachariden waarvan 1 suiker een uronzuur of galactose is en de ander
N -acetylglucosamine of N -acetylgalactosamine. Naast zuurgroepen zorgen veel
sulfaatgroepen voor overmaat aan neg. ladingen . De sterk vertakte grote moleculen hebben
dan ook een zeer hydrofiel karakter. Proteoglycanen vullen de ruimte tussen de
collageenfibrillen op. Ze hebben versch. samenstelling in versch. weefsels en hebben een
specifieke mechanische eig.
Multi-adhesieve eiwitten
☺ Fibronectine is het belangrijkste eiwit in de klasse.
o Komt voor als dimeren:
o Over de hele molecule komen bindingsplaatsen voor met een affiniteit voor
collageen, proteoglycanen en integrines (=een membraaneiwit).
o De laatste bindingsplaats draagt meerdere RGD -repeats (arginine -glycine -
asparigine), verantwoordelijk voor de binding.
☺ Laminine is nog een eiwit in de klasse.
o Is een heterotrimeer en is de multi -adhesieve molecule van de basale lamina.
o Draagt bindingsplaatsen voor versch. componenten van de ECM en voor
integrine.
