Molekulare Zellbiologie an der Universität Magdeburg

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extrazelluläre Matrix

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wesentliche Gewebe von Wirbeltieren

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Epithelgewebe

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Bindegewebe

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extrazelluläre Matrix (ECM)

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extrazelluläre Matrix (ECM) - Zellen

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extrazelluläre Matrix (ECM) - zwei Hauptklassen von Makromolekülen

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Makromolekül - Polysaccharid vom Glucosaminglycan-Typ (GAGs)

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Polysaccharid vom Glucosaminglycan-Typ (GAGs)

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Makromolekül - faserförmige Proteine Bsp

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Makromolekül - faserförmige Proteine - Kollagene

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Molekulare Zellbiologie

extrazelluläre Matrix

  • entscheidender Funktionsträger
  • unterstützende Funktion
  • verleiht Zellen und Geweben den Zusammenhalt
  • in tierischen Zellen aber auch zahlreiche Zell-Zell-Kontakte
    für den Zusammenhalt verantwortlich

Molekulare Zellbiologie

wesentliche Gewebe von Wirbeltieren

Nerven-, Muskel-, Epithel- und Bindegewebe, Blut, Lymphe

Molekulare Zellbiologie

Epithelgewebe

kaum ECM (dünne Matte unter den Zellen-Basallamina), eng miteinander verbundene Zellen in Schichten (Epithelien)

Molekulare Zellbiologie

Bindegewebe

- sehr hoher Anteil an ECM
- Grundgerüste bei Wirbeltieren
- Knorpel, Knochen – Hauptbestandteil
- Hirn, Rückenmark – sehr wenig vorhanden

Molekulare Zellbiologie

extrazelluläre Matrix (ECM)

  • erheblicher Volumenanteil wird durch extrazellulären Raum bestimmt
  • gefüllt mit komplexem Makromolekülgeflecht (ECM)
    • Proteine und Polysaccharide

Molekulare Zellbiologie

extrazelluläre Matrix (ECM) - Zellen

- Fibroblasten in Bindegeweben
- Chondroblasten in Knorpelgeweben
- Osteoblasten in Knochengeweben

Molekulare Zellbiologie

extrazelluläre Matrix (ECM) - zwei Hauptklassen von Makromolekülen

  1. Polysaccharide vom Glucosaminglycan-Typ (GAGs),
    kovalent an Proteinen zu einem Proteoglycan gebunden
  2. faserförmige Proteine (Kollagen, Elastin, Laminin)

Molekulare Zellbiologie

Makromolekül - Polysaccharid vom Glucosaminglycan-Typ (GAGs)

  • Glucosaminglycan-Ketten sind raumfüllend
  • bilden hydratisierte Gele
  • GAGs : wiederholendes Disaccharid aus (sufatiertem) Aminozucker (N-Acetylglucosamin) und einer Zuckersäure (Uronsäuren)
  • GAGs werden in fünf Klassen unterteilt (Bindungen zwischen den Zuckern, Lage der
    Sulfatgruppe am Zucker)
  • Chondroitinsulfat, Heparansulfat, Keratansulfat, Dermatansulfat, (Hyaloronan)

Molekulare Zellbiologie

Polysaccharid vom Glucosaminglycan-Typ (GAGs)

  • kovalent an Proteinen zu einem Proteoglycan gebunden
  • Proteoglycane bestehen aus GAG-Ketten, die kovalent an
    einem Proteinkern gebunden sind
  • alle GAGs liegen als Proteoglycane vor (Ausnahme: Hyaluronan)
  • GAGs und Proteoglycane können sich zusammenlagern
    und bilden große, geordnete Komplexe

Molekulare Zellbiologie

Makromolekül - faserförmige Proteine Bsp

  • Bsp.: Kollagen, Elastin, Laminin

Molekulare Zellbiologie

Makromolekül - faserförmige Proteine - Kollagene

  • 25% des Proteinanteils bei Säugern
  • lange unbewegliche Helicalstruktur
  • sehr reich an Glycin und Prolin
  • etwa 25 unterschiedliche Kollagen-alpha–Ketten nachgewiesen – mehr als
    10.000 unterschiedliche Kollagen-Tripelhelix-Strukturen möglich
  • Anordnung zu Polymeren höherer Ordnung
  • Kollagenfibrillen Gly-Mutation(en) mit fatalen Folgen (Osteogenesis imperfecta)

Molekulare Zellbiologie

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  • Phosphorylierung
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Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Ausgangszustände disruptiver Kontrollstrategien

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