Pengertian, fungsi dan Hubungan yang terjadi pada Gap Junction

A.    Pengertian

Sebuah persimpangan kesenjangan atau perhubungan adalah koneksi antar sel khusus antara banyak hewan sel jenis. Secara langsung menghubungkan sitoplasma dari dua sel, yang memungkinkan berbagai molekul dan ion lewat bebas antar sel. 

Salah satu saluran gap junction terdiri dari dua connexons (atau hemichannels) yang terhubung di ruang interselular. Gap junction adalah analog dengan plasmodesmata yang bergabung dengan sel tumbuhan.

Sebuah penggunaan penting dari sambungan gap adalah dalam sinaps listrik ditemukan di beberapa neuron .

• Struktur
• Tingkat organisasi
• Properties
• Bidang kopling listrik

o     Hati

o     Neuron

§  Retina

• Penemuan

1.     Struktur

Pada vertebrata , kesenjangan hemichannels persimpangan terutama homo atau hetero - hexamers dari connexin protein . avertebrata persimpangan kesenjangan protein terdiri dari hipotetis innexin keluarga. Namun, baru-baru ini ditandai pannexin keluarga, yang pada awalnya berpikir untuk membentuk saluran antar sel (berdasarkan kesamaan urutan asam amino yang mirip dengan innexins), dalam fungsi sebenarnya sebagai-membran saluran tunggal yang berkomunikasi dengan lingkungan ekstraseluler, dan telah terbukti lulus kalsium dan ATP.

Pada sambungan celah, ruang antar sel adalah 4 nm dan unit connexons dalam membran sel masing-masing berbaris satu sama lain.

saluran junction Gap terbentuk dari dua hemichannels identik disebut homotypic, sementara mereka dengan hemichannels berbeda adalah heterotypic. Pada gilirannya, hemichannels komposisi connexin seragam disebut homomeric, sementara mereka dengan connexins berbeda adalah heteromeric . Channel komposisi diperkirakan untuk mempengaruhi fungsi saluran gap junction.

Secara umum, gen coding untuk saluran gap junction diklasifikasikan ke dalam salah satu dari tiga kelompok, berdasarkan kesamaan urutan : A, B dan C (misalnya, GJA1 , GJC1 ).   Namun, gen tidak kode secara langsung untuk ekspresi saluran gap junction; gen hanya dapat menghasilkan protein yang membentuk saluran gap junction (connexins). Sebuah penamaan alternatif sistem berdasarkan berat molekul protein ini adalah juga populer (misalnya: connexin43, connexin30.3).

2.     Tingkat organisasi

1. DNA ke RNA dengan protein Connexin.
2. Satu protein connexin memiliki empat transmembran domain
3. 6 Connexins membuat satu Connexon (hemichannel). connexon Ketika connexins yang berbeda bergabung bersama untuk membentuk satu connexon, itu disebut connexon heteromeric
4. Dua hemichannels, bergabung bersama- sama melintasi membran sel terdiri dari saluran gup junction.

Ketika dua connexons identik datang bersama untuk membentuk saluran persimpangan Gap, hal itu disebut saluran GJ homotypic. Ketika satu connexon homomeric dan satu connexon heteromeric datang bersama-sama, hal itu disebut saluran gap junction heterotypic. Ketika dua connexons heteromeric bergabung, juga disebut Gap Junction heteromeric saluran.

5. Beberapa saluran sambungan celah (ratusan) berkumpul menjadi sebuah kompleks makromolekul disebut gap junction.

3.     Properties

1. Memungkinkan untuk komunikasi listrik langsung antara sel, meskipun subunit connexin berbeda dapat memberi conductances berbeda kanal tunggal, dari sekitar 30 PS 500 PS.
2. Memungkinkan untuk komunikasi kimia antara sel, melalui transmisi kecil second messenger , seperti inositol trifosfat (IP ₃₎ dan kalsium ( Ca ^{2 +} ), ^[7] meskipun subunit connexin berbeda dapat memberikan selektivitas yang berbeda untuk molekul kecil tertentu.
3. Umumnya memungkinkan molekul yang lebih kecil dari 1.000 Dalton untuk melewati, meskipun subunit connexin berbeda dapat memberi ukuran pori yang berbeda dan selektivitas berbeda muatan. biomolekul besar, misalnya, asam nukleat dan protein , yang menghalangi dari transfer sitoplasma antar sel.
4. Memastikan bahwa molekul dan arus melewati persimpangan celah tidak bocor ke ruang antar sel.

Sampai saat ini, lima fungsi yang berbeda telah dianggap berasal dari protein gap junction: kopling) listrik dan metabolisme antara sel-sel b) pertukaran Listrik dan metabolisme melalui hemichannels c) Tumor gen penekan (Cx43, Cx32 dan Cx36) d Fungsi) Perekat independen kesenjangan konduktif sambungan saluran (migrasi saraf di neokorteks) e) Peran karboksil-terminal di jalur signaling sitoplasma (Cx43)

4.     Bidang kopling listrik

Hati

Gap junctions sangat penting dalam otot jantung : sinyal untuk kontrak dilewatkan efisien melalui sambungan celah, yang memungkinkan sel-sel otot jantung untuk kontrak bersama-sama. sambungan Gap disajikan dalam hampir semua jaringan tubuh, dengan pengecualian jenis sel mobile seperti sperma atau eritrosit. Beberapa kelainan genetika manusia yang terkait dengan mutasi pada gen persimpangan kesenjangan. Banyak dari mereka yang mempengaruhi kulit karena jaringan ini sangat tergantung pada sambungan komunikasi celah untuk pengaturan diferensiasi dan proliferasi .

Neuron

Struktur di dalam otak yang telah terbukti mengandung neuron elektrik digabungkan termasuk inti vestibular , inti saraf trigeminal , yang inti olivary inferior , dan Ventral tegmental Area. Ada beberapa pengamatan neuron lemah untuk sel glial kopling di coeruleus lokus , dan di otak kecil antara Purkinje neuron dan sel glial Bergmann .Sekarang tampaknya astrosit sangat digabungkan dengan sambungan celah.

Eksperimental Data menunjukkan ekspresi yang kuat persimpangan kesenjangan astrosit. Selain itu, mutasi pada gen gap junction Cx43 dan Cx56.6 menyebabkan degenerasi materi putih mirip dengan yang diamati di -Merzbacher penyakit Pelizaeus dan multiple sclerosis .

Retina

Neuron dalam retina menunjukkan kopling luas, baik di dalam populasi dari satu jenis sel, dan antara berbagai jenis sel.

Penemuan

Gap simpang dinamakan demikian karena "celah" yang ditunjukkan untuk hadir pada persimpangan ini khusus di antara dua sel. Sebuah kesenjangan biasa sama tidak ditunjukkan dalam sambungan antarsel lain yang dijelaskan pada saat itu. Nah sebelum demonstrasi dari "celah" di persimpangan celah mereka terlihat di persimpangan sel syaraf tetangga  dan terbukti elektrik meluruskan dan disebut sebagai sinaps listrik . Karena terjadinya luas dari sambungan kesenjangan dalam jenis sel lain selain sel saraf persimpangan kesenjangan istilah menjadi lebih umum digunakan daripada istilah sinaps listrik.. Dengan pemurnian  dari persimpangan kesenjangan antar plak diperkaya dalam pembentukan protein saluran (connexin) studi lebih sistematis dan identifikasi protein persimpangan kesenjangan  menjadi mungkin menunjukkan protein terjadi dengan cara yang saling melengkapi di kedua sel berpartisipasi dalam plak persimpangan kesenjangan. Plak persimpangan kesenjangan merupakan daerah yang relatif besar membran terlihat penuh dengan protein persimpangan celah di kedua jaringan dan persiapan kesenjangan lebih lembut diperlakukan persimpangan. Dengan kemampuan nyata untuk satu protein saja untuk memungkinkan komunikasi antar sel terlihat di persimpangan kesenjangan persimpangan istilah kesenjangan cenderung menjadi identik dengan sekelompok connexins berkumpul meskipun hal ini tidak ditampilkan secara in vivo.

Biokimia analisis gap junction kaya isolat dari berbagai jaringan menunjukkan keluarga connexins. Ultrastruktur dan biokimia dari sambungan celah telah direferensikan telah menunjukkan secara istimewa connexins kelompok dalam plak persimpangan kesenjangan atau domain dan connexins adalah satu-satunya konstituen ultrastruktur Menggabungkan dengan imunositokimia menunjukkan plak persimpangan celah di vivo awalnya mendukung gagasan bahwa kesenjangan persimpangan plak dapat didefinisikan oleh kehadiran connexins. Namun kemudian penelitian menunjukkan gap junction plak merupakan rumah bagi-connexin non protein serta membuat penggunaan modern dari gap junction panjang dan persimpangan plak kesenjangan non-dipertukarkan.