Фібронектин є свого роду глікопротеїну , який належить до позаклітинного матриксу. Цей тип білка, як правило, відповідає за приєднання або зв'язування клітинної мембрани з колагеновими волокнами, які знаходяться зовні.
Назва "фібронектин" походить від слова, що складається з двох латинських слів, перше - "волокно", що означає волокно або нитка, а друге - "нектер", що означає з'єднувати, зв'язувати, склеювати або зв'язувати.
Молекулярна структура фібронектину (Джерело: Jawahar Swaminathan та співробітники MSD в Європейському інституті біоінформатики через Wikimedia Commons)
Фібронектин вперше візуалізувались у 1948 р. Як забруднювач фібриногену, отриманий методом холодної фракціонування етанолу Хоном. Це було визначено як унікальний плазмовий глікопротеїн, що володіє характеристиками холодного нерозчинного глобуліну.
Цей білок має високу молекулярну масу і був пов'язаний з найрізноманітнішими функціями всередині тканин. До них належать адгезія між клітиною та клітиною, організація цитоскелету, онкогенна трансформація, серед інших.
Фібронектин поширюється в багатьох місцях організму через його розчинну форму в плазмі крові, спинномозковій рідині, синовіальній рідині, навколоплідних водах, насінній рідині, слині та запальних ексудатах.
Дослідники повідомляють, що концентрація фібронектину в плазмі крові збільшується, коли вагітні страждають гестозом. Таким чином, це підвищення концентрації фібронектину було включено фахівцями для діагностики цього стану.
Будова
Фібронектини - це великі глікопротеїни, які мають молекулярну масу приблизно 440 кДа. Вони складаються з приблизно 2300 амінокислот, які представляють 95% білка, а інші 5% - вуглеводи.
Різні аналізи, які були проведені на геномній та транскриптомічній послідовності (месенджер РНК) білка, показали, що він складається з трьох блоків повторних гомологічних послідовностей довжиною 45, 60 та 90 амінокислот кожен.
Три типи послідовностей складають понад 90% від загальної структури фібронектинів. Гомологічні послідовності типу I та II - це петлі, пов'язані між собою дисульфідними мостами. Ці петлі містять відповідно 45 та 60 амінокислотних залишків.
Гомологічні послідовності типу III відповідають 90 амінокислот, розташованих лінійно і без дисульфідних містків всередині. Однак деякі внутрішні амінокислоти гомологічних послідовностей типу III мають вільні сульфгідричні групи (RSH).
Три гомологічні послідовності складаються та організовуються у більш-менш лінійну матрицю, щоб утворити дві «димерні гілки» майже однакових білкових субодиниць. Відмінності між двома субодиницями виникають в результаті постуткріпного дозрівання.
Фібронектини, як правило, можна розглядати двома способами. Відкрита форма, яка спостерігається, коли вони наносяться на поверхню мембрани і що вони готові зв’язатися з якимось іншим компонентом зовнішньої клітини. Цю форму бачить лише електронна мікроскопія.
Іншу форму можна побачити у фізіологічних розчинах. Кінці кожної руки або розгинання складаються в бік центру білка, приєднуючись через карбоксильні кінці сайтів зв'язування колагену. У цій формі білок має кульовий вигляд.
"Багатоадгезійні" домени та властивості
Багатоадгезійні властивості фібронектину виникають завдяки наявності різних доменів, які мають високі значення спорідненості до різних субстратів та білків.
"Димерні руки" можна розділити на 7 різних функціональних областей. Вони класифікуються відповідно до субстрату або домену, до якого пов'язується кожен. Наприклад: Домен 1 і Домен 8 є доменами, що зв'язують білок фібрину.
Домен 2 має властивості зв'язування колагену, домен 6 - це область адгезії клітини, тобто дозволяє йому закріплюватися майже на будь-якій мембрані або зовнішній поверхні клітин. Функції доменів 3 і 5 досі невідомі.
У домені 9 розташований карбоксильний кінець або С-кінцевий кінець білка. Області клітинної адгезії домену 6 мають трипептид, що складається з амінокислотної послідовності аргінін-гліцин-аспарагін (Arg-Gly-Asp).
Цей трипептид ділиться кількома білками, такими як колаген та інтегрини. Це мінімальна структура, необхідна для розпізнавання плазматичної мембрани фібронектинами та інтегринами.
Фібронектин, коли знаходиться у своїй кульовій формі, являє собою розчинну та вільну форму в крові. Однак на клітинних поверхнях і в позаклітинному матриксі він виявляється у "відкритій", жорсткій і нерозчинній формі.
Особливості
Деякі процеси, в яких виділяється участь фібронектинів, - це зв'язування між клітинами, зв'язування клітин, з'єднання або приєднання плазматичних або базальних мембран, стабілізація згустків крові та загоєння ран.
Клітини прилипають до певного сайту фібронектину через рецепторний білок, відомий як "інтегрин". Цей білок перетинає плазматичну мембрану до внутрішньої частини клітини.
Компоненти позаклітинного матриксу хрящової тканини (Джерело: Kassidy Veasaw via Wikimedia Commons)
Позаклітинний домен інтегринів зв'язується з фібронектином, тоді як внутрішньоклітинний домен інтегринів приєднаний до актинових ниток. Цей тип кріплення дозволяє йому передавати напругу, що створюється в позаклітинному матриксі, до цитоскелету клітин.
Фібронектини беруть участь у процесі загоєння ран. Вони у своїй розчинній формі осідають на прилеглих до рани колагенових волокнах, допомагаючи міграції фагоцитів, фібробластів та проліферації клітин у відкриту рану.
Фактичний процес загоєння починається тоді, коли фібробласти «крутять» мережу фібронектину. Ця мережа виступає як своєрідний ешафот або опора для відкладення нових колагенових волокон, сульфату гепарану, протеоглікану, хондротинового султафо та інших компонентів позаклітинного матриксу, які необхідні для відновлення тканини.
Фібронектин також бере участь у русі епідермальних клітин, оскільки через зернисту тканину він допомагає реорганізувати базальну мембрану, що лежить під епідермісом у тканинах, що допомагає відбуватися ороговіння.
Всі фібронектини мають важливі функції для всіх клітин; вони беруть участь у процесах настільки ж різноманітних, як міграція та диференціювання клітин, гомеостаз, загоєння ран, фагоцитоз тощо.
Список літератури
- Конде-Агудело, А., Ромеро, Р., і Робертс, Дж. М. (2015). Тести для прогнозування гестозу. При гіпертонічних розладах Чеслі при вагітності (с. 221-251). Академічна преса.
- Farfán, J. Á. L., Tovar, HBS, de Anda, MDRG, & Guevara, CG (2011). Фібронектин і довжина шийки плода є ранніми провісниками передчасних пологів. Гінекологія та акушерство Мексики, 79 (06), 337-343.
- Feist, E., & Hiepe, F. (2014). Автоантитела фібронектину. В аутоантитілах (с. 327-331). Ельзев'є.
- Летурно, П. (2009). Аксональна трафік: роль позаклітинного матриксу. Енциклопедія нейронауки, 1, 1139-1145.
- Паньков Р., Ямада, КМ (2002). Фібронектин з першого погляду. Журнал клітинної науки, 115 (20), 3861-3863.
- Проктор, Р.А. (1987). Фібронектин: короткий огляд його структури, функції та фізіології. Відгуки про інфекційні захворювання, 9 (додаток_4), S317-S321.