Den fibronektin er en slags glykoprotein som hører til den ekstracellulære matriks. Generelt sett er denne typen proteiner ansvarlige for sammenføyning eller binding av cellemembranen til kollagenfibrene som finnes på utsiden.
Navnet "fibronectin" kommer fra et ord som består av to latinske ord, det første er "fiber" som betyr fiber eller glødetråd og det andre er "necter" som betyr å koble til, koble sammen, lime eller binde.
Fibronectin molekylstruktur (Kilde: Jawahar Swaminathan og MSD-ansatte ved European Bioinformatics Institute via Wikimedia Commons)
Fibronectin ble først visualisert i 1948 som en forurensning av fibrinogen fremstilt ved Cohns kalde etanolfraksjonsprosess. Dette ble identifisert som et unikt plasmaglykoprotein som har egenskapene til et kaldt uoppløselig globulin.
Dette proteinet har en høy molekylvekt og har blitt assosiert med en rekke funksjoner i vev. Disse inkluderer vedheft mellom celle og celle, organisering av cytoskjelettet, onkogen transformasjon, blant andre.
Fibronectin distribueres mange steder i kroppen gjennom sin oppløselige form i blodplasma, cerebrospinalvæske, synovialvæske, fostervann, sædvæske, spytt og inflammatoriske ekssudater.
Forskere har rapportert at plasmakonsentrasjonen av fibronektin øker når gravide lider av preeklampsi. Dermed er denne økningen i konsentrasjonen av fibronektin blitt inkorporert av spesialister for å diagnostisere denne tilstanden.
Struktur
Fibronektiner er store glykoproteiner, som har en molekylvekt på omtrent 440 kDa. De består av om lag 2300 aminosyrer, som representerer 95% av proteinet, da de andre 5% er karbohydrater.
De forskjellige analysene som er utført på den genomiske og transkriptomiske sekvensen (messenger RNA) av proteinet, har indikert at det er sammensatt av tre blokker med gjentatte homologe sekvenser, med lengder på 45, 60 og 90 aminosyrer hver.
De tre typer sekvenser utgjør mer enn 90% av den totale strukturen av fibronektiner. Type I og II homologe sekvenser er løkker knyttet til hverandre ved disulfidbroer. Disse løkkene inneholder henholdsvis 45 og 60 aminosyrerester.
Homologe sekvenser av type III tilsvarer 90 aminosyrer arrangert på en lineær måte og uten disulfidbroer inne. Noen av de indre aminosyrene i homologe type III-sekvenser har imidlertid frie svovelhydriske grupper (RSH).
De tre homologe sekvensene brettes og organiseres i en mer eller mindre lineær matrise for å danne to "dimere armer" av nesten identiske proteinsubenheter. Forskjellene mellom de to underenhetene stammer fra modningshendelser etter transkripsjon.
Fibronektiner kan generelt sees på to måter. En åpen form som blir observert når de blir avsatt på overflaten av membranen, og at de er klare til å binde seg til en annen komponent i cellen utvendig. Denne formen sees bare ved elektronmikroskopi.
Den andre formen kan sees i fysiologiske løsninger. Endene av hver arm eller forlengelse er brettet mot midten av proteinet og skjøt gjennom karboksylendene på kollagenbindingsstedene. I denne formen har proteinet et globalt utseende.
"Multi-adhesion" domener og egenskaper
Multeadhesjonsegenskapene til fibronectin kommer på grunn av tilstedeværelsen av forskjellige domener som har høye affinitetsverdier for forskjellige underlag og proteiner.
De "dimeriske armene" kan deles inn i 7 forskjellige funksjonelle domener. Disse er klassifisert i henhold til underlaget eller domenet som hver og en binder seg til. For eksempel: Domene 1 og Domene 8 er fibrinproteinbindende domener.
Domenet 2 har kollagenbindingsegenskaper, domene 6 er et celleadhesjonsområde, det vil si at det lar det forankre seg på nesten hvilken som helst membran eller ytre overflate av celler. Funksjonene til domener 3 og 5 er fremdeles ukjente i dag.
I domene 9 er karboksylenden eller den C-terminale enden av proteinet lokalisert. Celleadhesjonsregionene i domene 6 har tripeptidet som består av aminosyresekvensen Arginine-Glycin-Asparagine (Arg-Gly-Asp).
Dette tripeptidet deles av flere proteiner som kollagen og integriner. Det er den minimale strukturen som kreves for gjenkjennelse av plasmamembranen av fibronektiner og integriner.
Når det er i sin kuleform, representerer fibronektin en løselig og fri form i blodet. På celleoverflater og i den ekstracellulære matrisen finnes den imidlertid i en "åpen", stiv og uoppløselig form.
Egenskaper
Noen av prosessene der deltakelsen av fibronektiner skiller seg ut er celle-til-celle-binding, cellebinding, forbindelse eller adhering til plasma- eller basalmembraner, stabilisering av blodpropp og sårheling.
Celler fester seg til et spesifikt sted på fibronektin gjennom et reseptorprotein kjent som "integrin." Dette proteinet krysser plasmamembranen til det indre av cellen.
Komponenter av den ekstracellulære matrisen av bruskvev (Kilde: Kassidy Veasaw via Wikimedia Commons)
Det ekstracellulære domenet til integrinene binder seg til fibronektin, mens det intracellulære domenet til integrinene er festet til aktinfilamentene. Denne typen forankring gjør at den kan overføre spenningen som genereres i den ekstracellulære matrisen til cytoskjelettet til cellene.
Fibronektiner deltar i sårhelingsprosessen. Disse, i deres oppløselige form, blir avsatt på kollagenfibrene ved siden av såret, noe som hjelper migrasjonen av fagocytter, fibroblaster og celleproliferasjon i det åpne såret.
Selve helingsprosessen begynner når fibroblaster "snurrer" fibronektin-nettverket. Dette nettverket fungerer som et slags stillas eller støtte for avsetning av de nye kollagenfibrene, heparansulfat, proteoglycan, chondrotin sultafo og de andre komponentene i den ekstracellulære matrisen som er nødvendig for å reparere vevet.
Fibronectin er også involvert i bevegelse av epidermale celler, ettersom det gjennom det granulære vevet hjelper det med å omorganisere kjellermembranen som ligger under overhuden i vev, noe som hjelper keratinisering å oppstå.
Alle fibronektiner har viktige funksjoner for alle celler; de deltar i prosesser så forskjellige som cellemigrasjon og differensiering, homeostase, sårheling, fagocytose, blant andre.
referanser
- Conde-Agudelo, A., Romero, R., & Roberts, JM (2015). Tester for å forutsi preeklampsi. Ved Chesleys hypertensive lidelser i svangerskapet (s. 221-251). Academic Press.
- Farfán, J. Á. L., Tovar, HBS, de Anda, MDRG, & Guevara, CG (2011). Fosterfibrronektin og livmorhalslengde som tidlige prediktorer for for tidlig fødsel. Gynekology and Obstetrics of Mexico, 79 (06), 337-343.
- Feist, E., & Hiepe, F. (2014). Fibronektin autoantistoffer. I autoantistoffer (s. 327-331). Elsevier.
- Letourneau, P. (2009). Axonal pathfinding: Extracellular matrix role. Encyclopedia of neuroscience, 1, 1139-1145.
- Pankov, R., & Yamada, KM (2002). Fibronectin med et øyeblikk. Journal of cell science, 115 (20), 3861-3863.
- Proctor, RA (1987). Fibronectin: en kort oversikt over dens struktur, funksjon og fysiologi. Anmeldelser av smittsomme sykdommer, 9 (Tillegg_4), S317-S321.