Fibronektyny jest rodzajem glikoproteinę, która należy do macierzy zewnątrzkomórkowej. Ten typ białka jest na ogół odpowiedzialny za łączenie lub wiązanie błony komórkowej z włóknami kolagenowymi znajdującymi się na zewnątrz.
Nazwa „fibronektyna” pochodzi od słowa składającego się z dwóch łacińskich słów, z których pierwsze to „włókno”, które oznacza włókno lub włókno, a drugie „necter”, co oznacza łączenie, łączenie, klejenie lub wiązanie.
Struktura molekularna fibronektyny (źródło: Jawahar Swaminathan i pracownicy MSD z Europejskiego Instytutu Bioinformatyki za pośrednictwem Wikimedia Commons)
Fibronektyna została po raz pierwszy uwidoczniona w 1948 roku jako zanieczyszczenie fibrynogenu przygotowanego w procesie frakcjonowania zimnego etanolu Cohna. Zostało to zidentyfikowane jako unikalna glikoproteina osocza o właściwościach zimnej nierozpuszczalnej globuliny.
Białko to ma dużą masę cząsteczkową i jest związane z wieloma różnymi funkcjami w tkankach. Należą do nich między innymi adhezja między komórką a komórką, organizacja cytoszkieletu, transformacja onkogenna.
Fibronektyna jest rozprowadzana do wielu miejsc w organizmie poprzez jej rozpuszczalną postać w osoczu krwi, płynie mózgowo-rdzeniowym, mazi stawowej, płynie owodniowym, płynie nasiennym, ślinie i wysiękach zapalnych.
Naukowcy donoszą, że stężenie fibronektyny w osoczu wzrasta, gdy kobiety w ciąży cierpią na stan przedrzucawkowy. Tak więc ten wzrost stężenia fibronektyny został uwzględniony przez specjalistów w celu zdiagnozowania tego stanu.
Struktura
Fibronektyny to duże glikoproteiny o masie cząsteczkowej około 440 kDa. Składają się z około 2300 aminokwasów, które stanowią 95% białka, pozostałe 5% to węglowodany.
Różne analizy, które zostały przeprowadzone na sekwencji genomowej i transkryptomicznej (informacyjnym RNA) białka wskazały, że składa się ono z trzech bloków powtarzających się sekwencji homologicznych, każdy o długości 45, 60 i 90 aminokwasów.
Te trzy typy sekwencji stanowią ponad 90% całkowitej struktury fibronektyn. Sekwencje homologiczne typu I i II są pętlami połączonymi ze sobą mostkami dwusiarczkowymi. Każda z tych pętli zawiera odpowiednio 45 i 60 reszt aminokwasowych.
Homologiczne sekwencje typu III odpowiadają 90 aminokwasom ułożonym w sposób liniowy i bez mostków dwusiarczkowych wewnątrz. Jednak niektóre z wewnętrznych aminokwasów homologicznych sekwencji typu III mają wolne grupy siarkowodorowe (RSH).
Trzy homologiczne sekwencje fałdują się i organizują w mniej lub bardziej liniowej matrycy, tworząc dwa „dimeryczne ramiona” z prawie identycznymi podjednostkami białka. Różnice między dwiema podjednostkami wynikają z potranskrypcyjnych zdarzeń dojrzewania.
Fibronektyny można ogólnie zobaczyć na dwa sposoby. Forma otwarta, którą obserwuje się, gdy osadzają się na powierzchni membrany i są gotowe do wiązania się z jakimś innym składnikiem na zewnątrz komórki. Ten kształt można zobaczyć tylko pod mikroskopem elektronowym.
Inną formę można zobaczyć w roztworach fizjologicznych. Końce każdego ramienia lub przedłużenia są zagięte w kierunku środka białka, łącząc się przez końce karboksylowe miejsc wiązania kolagenu. W tej postaci białko ma wygląd kulisty.
Domeny i właściwości „multi-adhezji”
Właściwości multoadhezyjne fibronektyny wynikają z obecności różnych domen, które mają wysokie wartości powinowactwa do różnych substratów i białek.
„Ramiona dimeryczne” można podzielić na 7 różnych domen funkcjonalnych. Są one klasyfikowane według substratu lub domeny, z którą każdy się wiąże. Na przykład: Domena 1 i Domena 8 to domeny wiążące białko fibryny.
Domena 2 ma właściwości wiązania kolagenu, domena 6 jest regionem adhezji komórki, to znaczy umożliwia jej zakotwiczenie się na prawie każdej błonie lub zewnętrznej powierzchni komórek. Funkcje domen 3 i 5 są nadal nieznane.
W domenie 9 znajduje się koniec karboksylowy lub koniec C białka. Regiony adhezji komórkowej domeny 6 posiadają tripeptyd składający się z sekwencji aminokwasów arginina-glicyna-asparagina (Arg-Gly-Asp).
Ten tripeptyd jest wspólny dla kilku białek, takich jak kolagen i integryny. Jest to minimalna struktura wymagana do rozpoznania błony komórkowej przez fibronektyny i integryny.
Fibronektyna w swojej postaci kulistej reprezentuje rozpuszczalną i wolną postać we krwi. Jednak na powierzchni komórek iw macierzy zewnątrzkomórkowej występuje w postaci „otwartej”, sztywnej i nierozpuszczalnej.
cechy
Niektóre z procesów, w których wyróżnia się udział fibronektyn, to przyleganie do komórki, przyczepianie się komórek, łączenie lub przyleganie do osocza lub błon podstawnych, stabilizacja skrzepów krwi i gojenie się ran.
Komórki przylegają do określonego miejsca na fibronektynie poprzez białko receptorowe znane jako „integryna”. To białko przenika przez błonę plazmatyczną do wnętrza komórki.
Składniki macierzy zewnątrzkomórkowej tkanki chrzęstnej (źródło: Kassidy Veasaw za pośrednictwem Wikimedia Commons)
Domena zewnątrzkomórkowa integryn wiąże się z fibronektyną, podczas gdy domena wewnątrzkomórkowa integryn jest przyłączona do włókien aktynowych. Ten rodzaj zakotwiczenia umożliwia przenoszenie napięcia generowanego w macierzy zewnątrzkomórkowej do cytoszkieletu komórek.
Fibronektyny uczestniczą w procesie gojenia się ran. Te w swojej rozpuszczalnej postaci odkładają się na włóknach kolagenowych sąsiadujących z raną, pomagając w migracji fagocytów, fibroblastów i proliferacji komórek w otwartej ranie.
Właściwy proces gojenia rozpoczyna się, gdy fibroblasty „spinają” sieć fibronektyny. Ta sieć działa jako rodzaj rusztowania lub wsparcia dla odkładania nowych włókien kolagenowych, siarczanu heparanu, proteoglikanu, chondrotin sultafo i innych składników macierzy zewnątrzkomórkowej, które są niezbędne do naprawy tkanki.
Fibronektyna bierze również udział w ruchu komórek naskórka, gdyż poprzez tkankę ziarnistą pomaga w reorganizacji błony podstawnej znajdującej się pod naskórkiem w tkankach, co sprzyja powstawaniu rogowacenia.
Wszystkie fibronektyny pełnią podstawowe funkcje dla wszystkich komórek; biorą udział w procesach tak różnych, jak między innymi migracja i różnicowanie komórek, homeostaza, gojenie się ran, fagocytoza.
Bibliografia
- Conde-Agudelo, A., Romero, R. i Roberts, JM (2015). Testy przewidujące stan przedrzucawkowy. W zaburzeniach nadciśnieniowych Chesleya w ciąży (str. 221-251). Academic Press.
- Farfán, J. Á. L., Tovar, HBS, de Anda, MDRG i Guevara, CG (2011). Fibronektyna płodu i długość szyjki macicy jako wczesne czynniki prognostyczne przedwczesnego porodu. Gynecology and Obstetrics of Mexico, 79 (06), 337-343.
- Feist, E. i Hiepe, F. (2014). Autoprzeciwciała przeciwko fibronektynie. W autoprzeciwciałach (str. 327-331). Elsevier.
- Letourneau, P. (2009). Aksonalne poszukiwanie ścieżki: rola macierzy zewnątrzkomórkowej. Encyclopedia of neuroscience, 1, 1139-1145.
- Pankov, R. i Yamada, KM (2002). Fibronektyna w skrócie. Journal of cell science, 115 (20), 3861-3863.
- Proctor, RA (1987). Fibronektyna: krótki przegląd jej struktury, funkcji i fizjologii. Recenzje chorób zakaźnych, 9 (Suplement_4), S317-S321.