В фибронектин е един вид гликопротеин, който принадлежи към извънклетъчната матрица. Този вид протеин, като цяло, е отговорен за присъединяването или свързването на клетъчната мембрана към колагеновите влакна, които се намират отвън.
Името "fibronectin" идва от дума, съставена от две латински думи, първата е "влакно", което означава влакно или нишка, а второто е "нектер", което означава да се свържете, свържете, залепите или свържете.
Молекулярна структура на фибронектин (Източник: Джавахар Сваминатан и служители на MSD в Европейския институт по биоинформатика чрез Wikimedia Commons)
Фибронектинът е визуализиран за първи път през 1948 г. като замърсител на фибриногена, получен чрез студения процес на фракциониране с етанол на Кон. Това беше идентифицирано като уникален плазмен гликопротеин, притежаващ характеристиките на студено неразтворим глобулин.
Този протеин има високо молекулно тегло и е свързан с голямо разнообразие от функции в тъканите. Те включват адхезия между клетката и клетката, организация на цитоскелета, онкогенна трансформация, наред с други.
Фибронектинът се разпределя на много места в тялото чрез разтворимата му форма в кръвна плазма, цереброспинална течност, синовиална течност, околоплодна течност, семенна течност, слюнка и възпалителни ексудати.
Изследователите съобщават, че плазмените концентрации на фибронектин се повишават, когато бременните страдат от прееклампсия. По този начин, това увеличение на концентрацията на фибронектин е включено от специалисти за диагностициране на това състояние.
структура
Фибронектините са големи гликопротеини, които имат молекулно тегло приблизително 440 kDa. Те са съставени от около 2300 аминокиселини, които представляват 95% от протеина, като останалите 5% са въглехидрати.
Различните анализи, проведени върху геномната и транскриптомната последователност (вестител РНК) на протеина, показват, че той е съставен от три блока от повторени хомоложни последователности с дължини 45, 60 и 90 аминокиселини всяка.
Трите типа последователности съдържат повече от 90% от общата структура на фибронектините. Хомоложните последователности от тип I и II са бримки, свързани помежду си чрез дисулфидни мостове. Тези бримки съдържат съответно 45 и 60 аминокиселинни остатъци.
Хомоложни последователности тип III съответстват на 90 аминокиселини, подредени по линеен начин и без дисулфидни мостове вътре. Въпреки това, някои от вътрешните аминокиселини от хомоложни последователности тип III имат свободни сулфхидрични групи (RSH).
Трите хомоложни последователности се сгъват и се организират в повече или по-малко линейна матрица, за да образуват две "димерни рамена" от почти идентични протеинови субединици. Разликите между двете субединици произтичат от събития след узряване след транскрипция.
Фибронектините обикновено могат да се разглеждат по два начина. Отворена форма, която се наблюдава, когато те се отлагат върху повърхността на мембраната и че са готови да се свържат с някакъв друг компонент на клетъчната външност. Тази форма се вижда само от електронна микроскопия.
Другата форма може да се види във физиологични разтвори. Краищата на всяко рамо или разширение са сгънати към центъра на протеина, като се съединяват през карбоксилните краища на местата на свързване на колагена. В тази форма протеинът има кълбовиден вид.
Домейни и свойства "мулти-адхезия"
Многоадхезионните свойства на фибронектина възникват поради наличието на различни домейни, които имат високи стойности на афинитет за различни субстрати и протеини.
"Димерните рамена" могат да бъдат разделени на 7 различни функционални области. Те се класифицират според субстрата или домейна, към който се свързва всеки. Например: Домен 1 и Домен 8 са свързващи фибринови протеинови домени.
Домен 2 има свойства на свързване на колаген, домейн 6 е клетъчна адхезия, тоест му позволява да се закотви върху почти всяка мембрана или външна повърхност на клетките. Функциите на домейни 3 и 5 са все още неизвестни и до днес.
В домейн 9 се намира карбоксилният край или С-крайният край на протеина. Клетъчната адхезия на домен 6 притежава трипептида, състоящ се от аминокиселинната последователност Аргинин-Глицин-Аспарагин (Arg-Gly-Asp).
Този трипептид се споделя от няколко протеина като колаген и интегрини. Това е минималната структура, необходима за разпознаването на плазмената мембрана от фибронектини и интегрини.
Фибронектинът, когато е в глобуларната си форма, представлява разтворима и свободна форма в кръвта. Въпреки това, върху клетъчните повърхности и в извънклетъчната матрица се намира в „отворена“, твърда и неразтворима форма.
Характеристика
Някои от процесите, в които участието на фибронектини се откроява, са свързване между клетките, свързване на клетки, свързване или прилепване към плазмени или базални мембрани, стабилизиране на кръвни съсиреци и зарастване на рани.
Клетките се прилепват към конкретен сайт на фибронектин чрез рецепторен протеин, известен като "интегрин". Този протеин преминава през плазмената мембрана към вътрешността на клетката.
Компоненти на извънклетъчната матрица на хрущялната тъкан (Източник: Kassidy Veasaw чрез Wikimedia Commons)
Извънклетъчният домен на интегрини се свързва с фибронектин, докато вътреклетъчният домен на интегрини е прикрепен към актиновите нишки. Този тип закрепване му позволява да предава напрежението, което се генерира в извънклетъчната матрица, към цитоскелета на клетките.
Фибронектините участват в процеса на заздравяване на рани. Те в своята разтворима форма се отлагат върху колагеновите влакна в съседство с раната, подпомагайки миграцията на фагоцити, фибробласти и клетъчна пролиферация в отворената рана.
Действителният процес на оздравяване започва, когато фибробластите "завъртат" фибронектиновата мрежа. Тази мрежа действа като вид скеле или опора за отлагането на новите колагенови влакна, хепаран сулфат, протеогликан, хондротин султафо и другите компоненти на извънклетъчната матрица, които са необходими за възстановяване на тъканта.
Фибронектинът също участва в движението на епидермалните клетки, тъй като чрез зърнестата тъкан помага да се реорганизира базисната мембрана, която лежи под епидермиса в тъканите, което спомага за настъпването на кератинизация.
Всички фибронектини имат основни функции за всички клетки; те участват в различни процеси като клетъчна миграция и диференциация, хомеостаза, зарастване на рани, фагоцитоза и други.
Препратки
- Conde-Agudelo, A., Romero, R., & Roberts, JM (2015). Тестове за прогнозиране на прееклампсия. При хипертонични нарушения на Чесли при бременност (стр. 221-251). Академична преса.
- Farfán, J. Á. L., Tovar, HBS, de Anda, MDRG, & Guevara, CG (2011). Фетален фибронектин и дължина на шийката на матката като ранни предиктори за преждевременно раждане. Гинекология и акушерство на Мексико, 79 (06), 337-343.
- Feist, E., & Hiepe, F. (2014). Автоантитела на фибронектин. В автоантитела (стр. 327-331). Elsevier.
- Letourneau, P. (2009). Axonal pathfinding: роля на извънклетъчната матрица. Енциклопедия на невронауката, 1, 1139-1145.
- Панков, Р., & Ямада, КМ (2002). Фибронектин с един поглед. Списание за клетъчната наука, 115 (20), 3861-3863.
- Proctor, RA (1987). Фибронектин: кратък преглед на неговата структура, функция и физиология. Прегледи на инфекциозни заболявания, 9 (Supplement_4), S317-S321.