фибронектинен

фибронектинен е глюкопротеин и играе важна роля за поддържането на телесните клетки заедно или за съсирването на кръвта. Той поема много различни функции в организма, които са свързани с способността му да развива адхезивни сили. Структурните грешки в структурата на фибронектина могат да доведат до силна слабост на съединителната тъкан.

Какво е фибронектин?

Фибронектинът е глюкопротеин с молекулно тегло 440 kDa (килодалтони). Той се използва за развиване на адхезивни сили между клетките, между клетките на тялото и различни субстрати, между клетките на тялото и междуклетъчния матрикс и между кръвните тромбоцити по време на съсирването на кръвта. Следователно той подпомага зарастването на рани, ембриогенезата, хемостазата, клетъчната адхезия по време на миграцията на клетките или свързването на антигена с фагоцитите.

Основният фибронектин съдържа 2355 аминокиселини и образува 15 изоформи. Той се среща както в извънклетъчната зона, така и в телесните клетки. Извън клетките той е неразтворим протеин, а вътре в клетъчната плазма е разтворим протеин. Всички фибронектинови форми се кодират от един и същ FN1 ген. Разтворимият фибронектин съдържа две изомерни протеинови вериги, които са свързани чрез дисулфиден мост. В случай на неразтворим фибронектин, тези молекули са свързани една с друга чрез дисулфидни мостове, за да образуват фибрилоподобна структура.

Анатомия и структура

В своята основна структура фибронектинът е хетеродимер, изграден от две протеинови вериги, подобни на пръчки, които са свързани чрез дисулфиден мост. Изомерните протеинови вериги се експресират от един и същ ген, FN1 гена. Различната основна последователност е резултат от алтернативно сплайсиране на този ген. Всеки ген съдържа екзони и интрони. Екзоните са секции, които се превеждат в структурата на протеина. За разлика от това, интроните са неактивни генни сегменти. При алтернативно сплайсиране, последователността на базовите двойки остава същата, но екзоните и интроните се намират в различни генни сегменти. При превеждането на генетичната информация четните екзони се сливат и интроните се изрязват. Този алтернативен превод на една и съща генетична информация позволява формирането на няколко изомерни протеинови вериги от един и същ ген.

Фибронектинът, съставен от две изомерни протеинови вериги, е разтворим, образува се в черния дроб и навлиза в кръвната плазма. Там той е отговорен за коагулацията на кръвта като част от зарастването на рани и регенерацията на тъканите. Неразтворимият фибронектин се произвежда в макрофагите, ендотелните клетки или фибробластите. Той съдържа същата основна структура. Тук обаче отделните молекули фибронектин са свързани от своя страна чрез дисулфидни мостове, за да образуват фибриларни протеинови структури, които държат клетките заедно.

Способността за развиване на адхезивни сили се дължи на често срещаната последователност на аминокиселина аргинин - глицин - аспартат. Това води до адхезия на фибронектина към така наречените интегрини (адхезивни рецептори на повърхността на клетките). Протеиновите вериги на фибронектина са съставени от много домейни, които съдържат от 40 до 90 аминокиселини. Поради хомологията на домейните, фибронектиновите полипептидни вериги са разделени на трите структурни типа I, II и III.

Функция и задачи

Фибронектинът обикновено служи за задържане на определени структурни единици. Те включват клетките, извънклетъчната матрица, някои субстрати или дори кръвни тромбоцити. Фибронектин се наричаше Клетъчно лепило обозначен. Той гарантира, че клетките в тъканите остават заедно и не се раздалечават.

Той също играе основна роля в миграцията на клетките. Дори свързването на макрофаги с антигени се медиира от фибронектин. Освен това фибронектинът контролира много процеси на ембриогенезата и клетъчната диференциация.

Фибронектинът обаче често се намалява при злокачествени тумори. Това дава възможност туморът да нарасне в тъканта и да образува метастази чрез разделяне на туморните клетки.

Разтворимият фибронектин в кръвната плазма позволява образуването на кръвни съсиреци за затваряне на кървящи рани. Отделните кръвни тромбоцити са слепени заедно чрез образуването на фибрин. Като опсонин фибронектинът се свързва с повърхността на макрофагите като рецептори. С помощта на тези рецептори макрофагите могат да се свързват и да включват някои причиняващи болести частици. В извънклетъчното пространство неразтворимият фибронектин е отговорен за образуването на матрица, която фиксира клетките.

заболявания

Недостигът или структурните аномалии във фибронектина често имат сериозни последици за здравето. В резултат на растежа на рака в тумора концентрацията на фибронектин спада. Клетъчната структура в тумора се разхлабва и клетките се раздалечават. Това води до честите метастази, дължащи се на разделянето на туморните клетки и миграцията им през лимфната система или кръвната плазма към други части на тялото. Освен това, поради липсата на фибронектин, раковите клетки могат да нараснат в съседната тъкан по-бързо и по този начин да го изместят.

Освен това има наследствени заболявания, които водят до дефект на съединителната тъкан. Един пример е синдромът на Ehlers-Danlos. Синдромът на Ehlers-Danlos не е еднородно заболяване, а по-скоро представлява комплекс от дефекти на съединителната тъкан, тип X се причинява от липсващ или дефектен фибронектин. Това е мутация в FN1 гена. Това води до драстична слабост на съединителната тъкан. Състоянието се наследява като автозомно-рецесивен белег. Проявява се в много увиснала кожа и свръхмобилност на ставите. Въпреки големите разлики в причината за слабата съединителна тъкан, симптомите на отделните заболявания на този комплекс са сходни. Според датския дерматолог Едвард Елерс и френския дерматолог Анри-Александър Данлос, кардиналните симптоми на синдрома на Елерс-Данлос са тежката свръхтягаемост и издръжливост на кожата.

И накрая, определена мутация в FN1 гена също може да доведе до гломерулопатия (заболявания на бъбречните корпускули). Това е сериозно бъбречно заболяване, което често изисква диализно лечение.