A sejtkapcsoló struktúrák harmadik csoportjába a kommunikációs sejtkapcsolatok tartoznak. Ezek a gap junction, az elektromos szinapszis és a plasmodesmata. Közülük itt csak a gap junction-nal foglalkozunk. Az elektromos szinapszisról az élettanban, a plasmodesmata-ról a növénytan keretében lesz szó (utóbbi csak a növényekben fordul elő).

A gap junction valamennyi állati szervezetben, szinte valamennyi szövettípusban megfigyelhető struktúra. Elektronmikroszkópos szerkezete lényegében azonos minden sejtféleségben. A két kapcsolódó sejt membránjai 2-4 nm közelségbe kerülnek egymáshoz. Ezt a rést csatornát formáló fehérjék együttese hidalja át. A csatorna vízre és kis molekulájú anyagokra (1kD-nál kisebb molekulákra) nézve átjárható, ami azt jelenti, hogy a gap junction elektromosan és metabolikusan is összeköti az egyik sejtet a másikkal. A gap junctionokat a connexin nevű fehérjék alkotják. Belőlök hat képez egy fél-csövecskét az egyik sejt membránjában. Ezt az együttest connexonnak nevezzük. A két szomszédos sejt egymással szembe eső membránrészében ül egy-egy connexon, és ezek ketten alkotják a sejteket összekötő csövecskét, a gap junctiont. Megjegyzendő, hogy a gap junction szokták kapu-(vagy rés)kapcsolatként fordítani, de ezeket az elnevezéseket nagyon erőltetettnek tartjuk.

13. ábra A gap junction átereszőképessége (A), elektronmikroszkópos szerkezete vázlatrajzon (B), transzmissziós elektronmikroszkópban és fagyasztva-töréses preparátumon (C), valamint a connexinek elhelyezkedése a zárt és a nyitott gap junctionban (D).

A connexinek nem teljesen azonosak minden gap junction esetében. Patkányban pl. 11 féle connexint ismerünk. Nem tudjuk azonban, hogy funkcionálisan miben különböznek egymástól, mert különböző a connexinek is képesek egy működőképes connexont, ill. gap junctiont létrehozni. A connexin ellen termeltetett ellenanyagok meggátolják a a gap junction működését. Ha olyan sejttípust transzfektálnak a conexint kódoló DNS-sel, amelyikben nincsenek gap junctiok, azok is képesek lesznek a connexin szintézisére és rövidesen működő gap junctionok jelennek meg rajtuk.

A gap junctiont 1958-ban írták le. Rákok központi idegrendszerében tapasztalták, hogy ha egyes idegsejteket ingerelnek, akkor az ingerület átterjed a szomszédos idegsejtekre is, anélkül, hogy közöttük szinaptikus kapcsolat volna. Ha az ingerlő elektródán keresztül fluoreszcensz festéket juttattak az egyik idegsejtbe, akkor a festék átkerült a szomszédos neuronba is, de nem jutott ki az extracelluláris térbe. Rovarok és halak idegrendszerében is vannak olyan idegsejtek, amelyek gap junctionokon keresztül vannak összekapcsolva. Ennek az a jelentősége, hogy bizonyos ingerek robbanásszerűen tudjanak terjedni a megfelelő idegpályákban, pl. a menekülési reakciókban. Ugyancsak nagy jelentősége van a gap junctionnak a szív működésében. A szívizomzatra jellemző fénymikroszkópos struktúra az ún. Ebnert-féle vonal, ami egy sötéten festődő régió a sejtmembránban. Elektronmikroszkóposan ez a vonal gap junctiok és desmosomák sorozatának bizonyult. A desmosomák az izomrostok mechanikai kapcsolódásáért felelősek, míg a gap junctiok az ingerület gyors és szinkronizált terjedését szolgálják. Ugyancsak gap junctiok biztosítják az ingerület terjedését a visceralis símaizom szövetben a perisztaltikus mozgás során. Fontos szerepe van a gap junctioknak abban, hogy second messenger-ként működő molekulák is átjuthatnak rajta egyik sejtből a másikba. Ilyen módon az azonos szöveti kötelékben levő sejtek reakciója válik összehangolttá és szinkronizálttá. Egyes morfogén hatású anyagok (pl. retinsav és származékai) szintén gap junctiokon keresztül jutnak át az egyik sejtből a másikba.

Megfigyelték azt is, hogy a gap junction működése szabályozott. Magas Ca2+ és alacsony pH melett bezárul és semmiféle anyagáramlás nincs rajta kersztül.