间隙连接

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间隙连接(gap junction)是动物细胞中通过连接子(connexons)进行的细胞间连接。

所谓“间隙”,有两层含义,其一是在间隙连接处, 相邻细胞质膜间有2~3nm的间隙;其二是在间隙连接的连接点处,双脂层并不直接相连, 而是由两个连接子对接形成通道,允许小分子的物质直接通过这种间隙通道从一个细胞流向另一个细胞。  

结构

在连接点处由连接子造成间隙,允许小分子的物质直接通过这种间隙从一个细胞流向另一个细胞(图)。由于cAMP和Ca2+信号分子能够通过间隙连接从一个细胞进入到相邻细胞,故具有通讯作用。

.连接子是一种跨膜蛋白。每个连接子由4个或6个相同或相似的连接蛋白(connexon)亚基环绕中央形成孔径为1.5~2nm的水性通道;相邻两细胞分别用各自的连接子相互对接形成细胞间的通道,允许分子量在1200道尔顿以下的分子通过。不同组织来源的连接子的分子量大小有很大差别,最小的为24,000,最大的可达46,000道尔顿。连接子的大小虽然不同,但所有的连接子结构相同:都有4个α螺旋的跨膜区和一个细胞质连接环。

图中:(a) 间隙连接的结构。 (b) 连接子的二维结构。在通道的细胞质面有一个帽形的门,能够开放或关闭,调节通道中物质的移动。  

作用与意义

间隙连接除了连接作用外, 还能在细胞间形成电偶联(electrical coupling)和代谢偶联(matebolic coupling)。电偶联在神经冲动信息传递过程中起重要作用。代谢偶联可使小分子代谢物和信号分子通过间隙连接形成的水性通道, 从一个细胞到另一个细胞。如cAMP和Ca2+等可通过间隙连接从一个细胞进入到相邻细胞, 因此,只要有部分细胞接受信号分子的作用,可使整个细胞群发生反应。

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