Guinguette Marais Poitevin

動物細胞の細胞外マトリックス

ほとんどの動物細胞は、細胞外空間に物質を放出している。 これらの物質の主成分はタンパク質であり、最も豊富なタンパク質はコラーゲンである。 コラーゲンの繊維には、プロテオグリカンと呼ばれる糖質を含むタンパク質分子が織り込まれている。 これらの物質を総称して細胞外マトリックスと呼ぶ（図1）。 細胞外マトリックスは、細胞をつなぎ合わせて組織を形成するだけでなく、組織内の細胞同士のコミュニケーションを可能にしています。

図1.細胞外マトリックスは、タンパク質と糖質のネットワークで構成されている

細胞は、細胞膜の細胞外表面にタンパク質の受容体を持っています。 マトリックス内の分子が受容体に結合すると、受容体の分子構造が変化します。 受容体は、細胞膜のすぐ内側にあるマイクロフィラメントの構造を変化させます。

細胞外マトリックスが細胞のコミュニケーションに果たす役割の一例として、血液凝固が挙げられます。 血管を覆っている細胞が傷つくと、組織因子と呼ばれるタンパク質の受容体が現れます。 組織因子が細胞外マトリックス内の別の因子と結合すると、血小板が損傷した血管の壁に付着し、血管内の隣接する平滑筋細胞を刺激して収縮させ、血小板を刺激して凝固因子を産生させる一連のステップが開始されます。 植物細胞と動物細胞では、この方法にいくつかの違いがあります。

形質細胞膜

一般的に、植物の細胞は細胞壁で隔てられているため、隣り合う細胞の長い細胞膜同士は接触できません。 では、植物はどのようにして水や土壌の養分を根から茎を経て葉に運ぶのでしょうか。 この輸送には、主に維管束組織（木部と葉茎）が使われる。

図2. プラスモデスマとは、隣接する2つの植物細胞の細胞壁の間にあるチャネルのことである。

気密端子

気密端子とは、隣接する2つの動物細胞の間にある水密性の高いシールのことです（図3）。

図3. タイトジャンクションは、隣接する動物細胞間の水密性の高い結合を形成する。

このタイトジャンクションは、細胞間に物質が漏れるのを防ぐ働きをします。タイトジャンクションは通常、内臓や空洞を覆う上皮組織に見られ、皮膚の大部分を構成しています。

デスモソーム

また、動物細胞だけに存在するデスモソームは、隣り合う上皮細胞の間でスポット溶接のような役割を果たしています（図4）。 細胞膜にあるカドヘリンという短いタンパク質が、中間フィラメントと結合してデスモソームを作る。

図4. デスモソームは、細胞間に非常に強いスポット溶接を形成する。

ギャップ結合

動物細胞のギャップ結合は、植物細胞の形質細胞膜のように、隣り合う細胞の間にイオンや栄養分などを運び、細胞同士のコミュニケーションを可能にするチャンネルです（図5）。

図5.

ギャップ結合は、細胞膜に存在する6つのタンパク質（コネキシンと呼ばれる）が、コネクソンと呼ばれる細長いドーナツ状の形状に配列することで形成されます。 隣接する動物細胞のコネクソンの孔（ドーナツの穴）が揃うと、2つの細胞の間にチャネルが形成される。

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