фибронектина

фибронектина представляет собой глюкопротеин и играет важную роль в удерживании клеток тела вместе или в свертывании крови. В организме он выполняет множество различных функций, связанных с его способностью развивать адгезионные силы. Структурные ошибки в структуре фибронектина могут привести к сильной слабости соединительной ткани.

Что такое фибронектин?

Фибронектин - это глюкопротеин с молекулярной массой 440 кДа (килодальтон). Он используется для развития адгезионных сил между клетками, между клетками организма и различными субстратами, между клетками организма и межклеточным матриксом, а также между тромбоцитами во время свертывания крови. Следовательно, он поддерживает заживление ран, эмбриогенез, гемостаз, клеточную адгезию во время миграции клеток или связывание антигена с фагоцитами.

Первичный фибронектин содержит 2355 аминокислот и образует 15 изоформ. Это происходит как во внеклеточной области, так и внутри клеток организма. Вне клеток это нерастворимый белок, а внутри клеточной плазмы - растворимый белок. Все формы фибронектина кодируются одним и тем же геном FN1. Растворимый фибронектин содержит две изомерные белковые цепи, которые связаны дисульфидным мостиком. В случае нерастворимого фибронектина эти молекулы снова связаны друг с другом дисульфидными мостиками с образованием фибриллоподобной структуры.

Анатомия и строение

По своей основной структуре фибронектин представляет собой гетеродимер, состоящий из двух палочкообразных белковых цепей, связанных дисульфидным мостиком. Изомерные белковые цепи экспрессируются одним и тем же геном, геном FN1. Другая последовательность оснований является результатом альтернативного сплайсинга этого гена. Каждый ген содержит экзоны и интроны. Экзоны - это участки, которые транслируются в структуру белка. Напротив, интроны представляют собой неактивные генные сегменты. При альтернативном сплайсинге последовательность пар оснований остается той же, но экзоны и интроны обнаруживаются на разных сегментах гена. При переводе генетической информации разборчивые экзоны объединяются, а интроны вырезаются. Эта альтернативная трансляция одной и той же генетической информации позволяет формировать несколько изомерных белковых цепей из одного и того же гена.

Фибронектин, состоящий из двух изомерных белковых цепей, растворим, образуется в печени и попадает в плазму крови. Там он отвечает за свертывание крови как часть заживления ран и регенерации тканей. Нерастворимый фибронектин продуцируется макрофагами, эндотелиальными клетками или фибробластами. Он содержит такую ​​же базовую структуру. Однако здесь отдельные молекулы фибронектина снова соединяются друг с другом дисульфидными мостиками с образованием фибриллярных белковых структур, которые удерживают клетки вместе.

Способность развивать адгезионные силы обусловлена ​​часто встречающейся аминокислотной последовательностью аргинин - глицин - аспартат. Это приводит к адгезии фибронектина к так называемым интегринам (рецепторам адгезии на поверхности клеток). Белковые цепи фибронектина состоят из множества доменов, которые содержат от 40 до 90 аминокислот. Из-за гомологии доменов полипептидные цепи фибронектина делятся на три структурных типа I, II и III.

Функции и задачи

Фибронектин обычно служит для удержания вместе определенных структурных единиц. К ним относятся клетки, внеклеточный матрикс, определенные субстраты или даже тромбоциты. Фибронектин раньше назывался Сотовый клей назначенный. Это гарантирует, что клетки тканей остаются вместе и не расходятся.

Он также играет важную роль в миграции клеток. Даже стыковка макрофагов с антигенами опосредуется фибронектином. Кроме того, фибронектин контролирует многие процессы эмбриогенеза и дифференцировки клеток.

Однако при злокачественных опухолях уровень фибронектина часто снижается. Это позволяет опухоли прорастать в ткань и образовывать метастазы за счет отщепления опухолевых клеток.

Растворимый фибронектин в плазме крови способствует образованию тромбов, закрывающих кровоточащие раны. Отдельные тромбоциты крови склеиваются за счет образования фибрина. Как опсонин, фибронектин связывается с поверхностью макрофагов в качестве рецепторов. С помощью этих рецепторов макрофаги могут связывать и включать в себя определенные болезнетворные частицы. Во внеклеточном пространстве нерастворимый фибронектин отвечает за формирование матрикса, фиксирующего клетки.

болезни

Дефицит или структурные аномалии фибронектина часто имеют серьезные последствия для здоровья. В результате роста рака внутри опухоли концентрация фибронектина падает. Клеточная структура опухоли разрыхляется, и клетки расходятся. Это приводит к частым метастазам из-за отщепления опухолевых клеток и их миграции через лимфатическую систему или плазму крови в другие части тела. Кроме того, из-за отсутствия фибронектина раковые клетки могут быстрее прорастать в соседнюю ткань и, таким образом, вытеснять ее.

Кроме того, существуют наследственные заболевания, которые приводят к дефекту соединительной ткани. Одним из примеров является синдром Элерса-Данлоса. Синдром Элерса-Данлоса не является универсальным заболеванием, а представляет собой комплекс дефектов соединительной ткани. Тип X вызывается отсутствием или дефектом фибронектина. Это мутация в гене FN1. Это приводит к сильной слабости соединительной ткани. Состояние наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Это проявляется в очень дряблой коже и повышенной подвижности суставов. Несмотря на большие различия в причинах слабой соединительной ткани, симптомы отдельных заболеваний этого комплекса схожи. По словам датского дерматолога Эдварда Элерса и французского дерматолога Анри-Александра Данло, главными симптомами синдрома Элерса-Данло являются сильная растягиваемость и разрыв кожи.

Наконец, определенная мутация в гене FN1 также может приводить к гломерулопатии (заболеваниям почечных тельцов). Это серьезное заболевание почек, которое часто требует лечения диализом.