間隙連接

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間隙連接(gap junction)是動物細胞中通過連接子(connexons)進行的細胞間連接。

所謂「間隙」,有兩層含義,其一是在間隙連接處, 相鄰細胞質膜間有2~3nm的間隙;其二是在間隙連接的連接點處,雙脂層並不直接相連, 而是由兩個連接子對接形成通道,允許小分子的物質直接通過這種間隙通道從一個細胞流向另一個細胞。  

結構

在連接點處由連接子造成間隙,允許小分子的物質直接通過這種間隙從一個細胞流向另一個細胞(圖)。由於cAMP和Ca2+信號分子能夠通過間隙連接從一個細胞進入到相鄰細胞,故具有通訊作用。

.連接子是一種跨膜蛋白。每個連接子由4個或6個相同或相似的連接蛋白(connexon)亞基環繞中央形成孔徑為1.5~2nm的水性通道;相鄰兩細胞分別用各自的連接子相互對接形成細胞間的通道,允許分子量在1200道爾頓以下的分子通過。不同組織來源的連接子的分子量大小有很大差別,最小的為24,000,最大的可達46,000道爾頓。連接子的大小雖然不同,但所有的連接子結構相同:都有4個α螺旋的跨膜區和一個細胞質連接環。

圖中:(a) 間隙連接的結構。 (b) 連接子的二維結構。在通道的細胞質面有一個帽形的門,能夠開放或關閉,調節通道中物質的移動。  

作用與意義

間隙連接除了連接作用外, 還能在細胞間形成電偶聯(electrical coupling)和代謝偶聯(matebolic coupling)。電偶聯在神經衝動信息傳遞過程中起重要作用。代謝偶聯可使小分子代謝物和信號分子通過間隙連接形成的水性通道, 從一個細胞到另一個細胞。如cAMP和Ca2+等可通過間隙連接從一個細胞進入到相鄰細胞, 因此,只要有部分細胞接受信號分子的作用,可使整個細胞群發生反應。

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