„Tight Junction“ – Bearbeiten

[[Datei:Cellular tight junction de.png|miniatur|300px|Schematische Darstellung einer Tight Junction]]
[[Datei:Tightjunction BBB.jpg|miniatur|300px|Elektronenmikroskopische Gefrierbruchaufnahme der Tight Junctions der Blut-Hirn-Schranke einer Ratte]]
'''Tight Junctions''' ([[Englische Sprache|engl.]] für „dichte Verbindung“, [[Latein|lat.]] ''Zonula occludens,'' in deutscher Literatur auch „Schlussleiste“) sind schmale Bänder aus [[Membranprotein]]en, die [[Epithel]]zellen von [[Wirbeltiere]]n vollständig umgürten und mit den Bändern der Nachbarzellen in enger Verbindung stehen. Auf diese Weise verschließen die Tight Junctions den Zellzwischenraum und bilden eine parazelluläre Barriere, genannt [[Diffusion]]sbarriere, die den Fluss von Molekülen über das Epithel kontrolliert.
Außerdem haben sie die Aufgabe, die Polarität der Epithelzellen aufrechtzuerhalten: Sie verhindern, dass Membrankomponenten aus dem [[Anatomische Lage- und Richtungsbezeichnungen|apikalen]] Bereich nach lateral diffundieren und umgekehrt.

== Barrierefunktion ==
Tight Junctions befinden sich im [[Anatomische Lage- und Richtungsbezeichnungen|apikalen]] (der Außenseite näheren) Bereich der seitlichen Zellmembran und stellen dadurch, dass sie die Bänder von benachbarten Zellen aneinanderbinden, einen sehr engen Kontakt zwischen den Membranen zweier benachbarter Zellen her. Diese Kontakte bilden eine [[Diffusion]]sbarriere, die den [[Transport (Biologie)|parazellulären Transport]] von Molekülen über das Epithel verhindert bzw. kontrolliert (''barrier-function''). Liegen mehrere Tight-Junction-Stränge hintereinander, steigt die Undurchlässigkeit logarithmisch an.
Auf diese Weise können Nahrungsaufnahme und Stofftransport in kontrollierter Weise durch die Epithelzellen erfolgen.

== Zaunfunktion ==
Außerdem haben Tight Junctions eine so genannte „Zaun-Funktion“ ''(fence-function)'': Sie verhindern die freie Bewegung von Membrankomponenten und erhalten dadurch die [[Zellpolarität]] der Epithelzellen, indem sie sie in apikale und [[Anatomische Lage- und Richtungsbezeichnungen|basale]] Bereiche unterteilen. Dies ist von Bedeutung, da z. B. die apikale Zellmembran der Epithelzellen mit den [[Mikrovilli]] eine ganz andere biochemische Zusammensetzung aufweist als die basolaterale Membran. Durch die Tight Junctions sind diese voneinander getrennt – eine notwendige Voraussetzung für gerichtete Stofftransporte.

== Vorkommen ==
Tight Junctions kommen in Epithelzellen (z.&nbsp;B. Nieren-, Harnblasen- und Darmepithel) und Gehirnkapillarendothelzellen ([[Blut-Hirn-Schranke]]) von [[Wirbeltiere]]n vor. Bei den [[Wirbellose|Invertebraten]] nehmen hingegen ''[[Septate junction|Septate Junctions]]'' eine analoge Funktion wahr.

== Aufbau ==
Die wichtigsten bisher bekannten Membranproteine der Tight Junctions sind die Familie der [[Claudin]]e sowie das [[Occludin]]. Von der Familie der Claudine sind in Wirbeltieren bislang 24 verschiedene bekannt, in anderen [[Eukaryoten]] wie zum Beispiel dem Fadenwurm ''[[Caenorhabditis elegans]]'' sind es vier und in der Taufliege ''[[Drosophila melanogaster]]'' sieben. Diese integralen Membranproteine sind netzförmig angeordnet und bringen die Membranen zweier Zellen in einer Art Kopf-an-Kopf-Kontakt direkt aneinander. Sie bilden wässrige Poren, die selektiv bestimmte Ionen und Moleküle hindurchlassen, während andere zurückgehalten werden. Die Spezifität der Diffusionbarriere wird dabei durch die unterschiedliche Zusammensetzung der Claudine den jeweiligen Anforderungen, die das Epithel erfüllen muss, angepasst. Ein spezielles Claudin, Claudin 16, welches im Nierenepithel gefunden wurde, ist notwendig, um Mg<sup>2+</sup>-Ionen aus den Nieren in das Blut aufzunehmen. Eine Mutation in dem [[Gen]], das dieses Protein kodiert, kann zu exzessivem Mg<sup>2+</sup>-Verlust in den Urin führen. Tight Junctions bilden mal losere (Beispiel: [[Darm]]), mal dichtere Barrieren (Beispiel: [[Blut-Hirn-Schranke]]). Die Tight Junctions des [[Dünndarm]]s sind z.&nbsp;B. 10.000-mal durchlässiger für Ionen wie Na<sup>+</sup> als die der [[Harnblase]]. Die Durchlässigkeit zwischen Epithelzellen kann jedoch auch vorübergehend verändert werden, falls ein erhöhter parazellulärer Transport erwünscht ist.
Claudine und Occludine assoziieren mit intrazellulären Membranproteinen, [[ZO-Protein]]e nach der Zonula Occludens benannt, welche die Verbindung mit dem [[Aktin]]-[[Cytoskelett]] herstellen.

== Siehe auch ==
* [[Zellkontakt]] Übersicht über die verschiedenen Arten von Zellkontakt
* [[Adherens junction]]
* [[Fokale Adhäsion]]
* [[Desmosom]]
* [[Hemidesmosom]]
* [[Gap junction]]

== Weblinks ==
* {{Webarchiv | url=http://www.nastech.com/nastech/junctions_biology | wayback=20071215104806 | text=Tight Junction Biology}} – Bilder und Texte (englisch)
* [http://www.bu.edu/histology/p/20502ooa.htm Gute Aufnahme eines ''junctional complex'']

== Literatur ==
* Alberts, B. et al.: ''Molecular Biology of the Cell''. Garland Science, 4. Auflage, 2002. ISBN 0-8153-4072-9.

[[Kategorie:Zellbiologie]]
[[Kategorie:Epithel]]