اتصالات محکم

اتصالات محکم (Tight junction) ، همچنین به عنوان occluding junctions or zonulae occludentes شناخته می شوند و کمپلکس های اتصالی چند پروتئین هستند که عملکرد کلی آنها جلوگیری از نشت محلول های منتقل شده و آب است و مسیر خارج سلول را می بندد. اتصالات محکم ممکن است با تشکیل کانالهای انتخابی برای کاتیونهای کوچک ، آنیونها یا آب به عنوان مسیرهای انتقالی نیز بکار رود. اتصالات محکم فقط در مهره داران وجود دارد.

ساختمان

اتصالات محکم از یک شبکه شاخه ای از رشته ها تشکیل شده است که هر رشته به طور مستقل از دیگری عمل می کند. هر رشته از یک ردیف پروتئین های ترانس ممبرانوس (transmembrane proteins) در هر دو غشای پلاسما تشکیل می شود . حداقل 40 پروتئین مختلف وجود دارد که اتصالات محکم را تشکیل می دهند.

این پروتئین ها از دو پروتئین transmembrane و سیتوپلاسمی تشکیل شده اند.

سه پروتئین بزرگ غشایی ( transmembrane ) شامل اکلودین(occludin) ، کلودین ها (claudins) و پروتئین های مولکول چسبندگی اتصال (junction adhesion molecule ) یا JAM هستند.

این پروتئین ها با پروتئین های مختلف غشای محیطی مانند ZO-1 که در قسمت داخل سلولی غشای پلاسما قرار دارند ، ارتباط دارند که رشته ها را به قسمت اکتین سیتواسکلت متصل می کنند. بنابراین اتصالات محکم سلولهای اسکلتی سلولهای مجاور را به هم وصل می کنند.

پروتئین های غشایی:

• اوکلوزین اولین پروتئین غشای انتگرالی بود که شناسایی شد. وزن مولکولی آن 60 کیلو دالتون است. از چهار حوزه transmembrane تشکیل شده است و هر دو N- پایانه و C- پایانه پروتئین درون سلولی هستند. این دو حلقه خارج سلولی و یک حلقه داخل سلولی تشکیل می دهد. این حلقه ها به تنظیم نفوذپذیری paracellular کمک می کنند.
• کلودین ها پس از اکلوزین کشف شدند و خانواده ای از 24 پروتئین مختلف پستانداران هستند. آنها وزن مولکولی 20kDa دارند. آنها یک ساختار شبیه به اوکلوزین دارند به این دلیل که چهار حوزه ترانسمیبرون و ساختار حلقه مشابه دارند. به نظر می رسد آنها ستون فقرات اتصالات محکم بوده و نقش مهمی در توانایی اتصال محکم در بسته شدن فضای خارج سلول دارند. کلودین های مختلف در نقاط مختلفی در بدن انسان یافت می شوند.
• مولکولهای اتصال چسبندگی (JAM) بخشی از خانواده ایمونوگلوبولین هستند. آنها وزن مولکولی 40kDa دارند. ساختار آنها با سایر پروتئین های غشای انتگرال تفاوت دارد زیرا تنها یک پروتئین ترانس ممبرانی به جای چهار پروتئین دارند. این ماده به تنظیم عملکرد مسیر پاراسلولی اتصالات محکم کمک می کند و همچنین در حفظ قطب سلولی نقش دارد.

عملکرد

اتصالات محکم سلولها را در کنار هم نگه می دارند. عملکرد مانع ، که می تواند بیشتر به موانع حفاظتی و موانع کاربردی تقسیم شود ، از جمله اهداف حمل و نقل مواد و حفظ تعادل اسمزی:
اتصالات محکم به جلوگیری از انتشار پروتئین های غشایی انتگرال بین سطوح آپیکال و جانبی پایه کمک می کند تا قطبیت سلول ها حفظ شود ، و این امکان را می دهد که هر سطح (به عنوان مثال اندوسیتوز گیرنده با واسطه در سطح آپیکال و اگزوسیتوز در سطح پایه) حفظ می شود. این هدف برای حمل و نقل بین سلولی است.
اتصالات محکم از عبور مولکولها و یونها در فضای بین غشاهای پلاسما سلولهای مجاور جلوگیری می کند ، بنابراین مواد باید برای عبور از داخل سلولها (از طریق انتشار یا انتقال فعال) وارد سلولها شوند.
در فیزیولوژی انسان دو نوع اصلی اپی تلی وجود دارد که از انواع متفاوتی از مکانیسم سد استفاده می کنند. ساختارهای اپیدرمال مانند پوست مانع از بسیاری از لایه های سلولهای سنگفرشی کراتینه شده می شوند. اپیتلیوم داخلی از طرف دیگر بیشتر برای عملکرد سد خود متکی به اتصالات محکم است. این نوع سد بیشتر توسط یک یا دو لایه سلول شکل می گیرد. مدتها مشخص نبود اتصالات سفت و سخت سلولی در عملکرد مانع پوست و اپیتلیوم خارجی مشابه نیز نقش دارد ، اما تحقیقات اخیر نشان می دهد که در واقع این مورد است