fibronektiini

fibronektiini on glukoproteiini ja sillä on tärkeä rooli kehon solujen pitämisessä yhdessä tai veren hyytymisessä. Se hoitaa organismissa monia erilaisia ​​toimintoja, jotka liittyvät sen kykyyn kehittää tarttuvia voimia. Fibronektiinin rakenteen rakennevirheet voivat johtaa sidekudoksen vakaviin heikkouksiin.

Mikä on fibronektiini?

Fibronektiini on glukoproteiini, jonka molekyylipaino on 440 kDa (kilodaltonia). Sitä käytetään tarttuvien voimien kehittämiseen solujen, kehon solujen ja erilaisten substraattien, kehon solujen ja solujen välisen matriisin välillä ja verihiutaleiden välillä verihyytymisen aikana. Siksi se tukee haavan paranemista, alkion syntymistä, hemostaasia, solujen tarttumista solujen migraatiossa tai antigeenin sitoutumista fagosyyteihin.

Primaarinen fibronektiini sisältää 2355 aminohappoa ja muodostaa 15 isoformia. Sitä esiintyy sekä solunulkoisella alueella että kehon soluissa. Solujen ulkopuolella se on liukenematon proteiini, soluplasman sisällä se on liukoinen proteiini. Kaikkia fibronektiinimuotoja koodaa sama FN1-geeni. Liukoinen fibronektiini sisältää kaksi isomeeristä proteiiniketjua, jotka on kytketty disulfidisillalla. Liukenemattoman fibronektiinin tapauksessa nämä molekyylit yhdistetään jälleen toisiinsa disulfidisiltojen kautta fibrillimaisen rakenteen muodostamiseksi.

Anatomia ja rakenne

Perusrakenteessaan fibronektiini on heterodimeeri, joka koostuu kahdesta sauvamaisesta proteiiniketjusta, jotka yhdistävät disulfidisilta. Isomeeriset proteiiniketjut ilmentyvät samalla geenillä, FN1-geenillä. Eri emässekvenssi johtuu tämän geenin vaihtoehtoisesta silmukoinnista. Jokainen geeni sisältää eksoneja ja introneja. Eksonit ovat leikkeitä, jotka käännetään proteiinirakenteeseen. Intronit ovat sitä vastoin passiivisia geenisegmenttejä. Vaihtoehtoisella silmukoinnilla emäsparien sekvenssi pysyy samana, mutta eksoneja ja introneja löytyy eri geenisegmenteistä. Geneettisen informaation kääntämisen yhteydessä luettavat eksonit yhdistetään ja intronit leikataan. Tämä saman geenitiedon vaihtoehtoinen translaatio mahdollistaa useiden isomeeristen proteiiniketjujen muodostumisen samasta geenistä.

Fibronektiini, joka koostuu kahdesta isomeerisestä proteiiniketjusta, liukenee, muodostuu maksassa ja pääsee veriplasmaan. Siellä se vastaa veren hyytymisestä osana haavan paranemista ja kudosten uudistumista. Liukenematon fibronektiini tuotetaan makrofageissa, endoteelisoluissa tai fibroblasteissa. Se sisältää saman perusrakenteen. Tässä kuitenkin yksittäiset fibronektiinimolekyylit on puolestaan ​​kytketty toisiinsa disulfidisilloilla fibrillaaristen proteiinirakenteiden muodostamiseksi, jotka pitävät solut yhdessä.

Kyky kehittää tarttuvia voimia johtuu usein esiintyvistä aminohapposekvensseistä arginiinista - glysiinistä - aspartaatista. Tämä johtaa fibronektiinin tarttumiseen ns. Integriineihin (solujen pinnalla oleviin adheesioreseptoreihin). Fibronektiinin proteiiniketjut koostuvat monista domeeneista, jotka sisältävät 40 - 90 aminohappoa. Domeenien homologiasta johtuen fibronektiinipolypeptidiketjut jaetaan kolmeen rakennetyyppiin I, II ja III.

Toiminto ja tehtävät

Fibronektiini palvelee yleensä tiettyjen rakenneyksiköiden pitämistä yhdessä. Näitä ovat solut, solunulkoinen matriisi, tietyt substraatit tai jopa verihiutaleet. Fibronektiiniä kutsuttiin aiemmin Soluliima nimetty. Se varmistaa, että kudosten solut pysyvät yhdessä ja eivät ajaudu irti.

Sillä on myös merkittävä rooli solujen siirtymisessä. Jopa makrofagien telakointia antigeeneillä välittyy fibronektiinillä. Lisäksi fibronektiini säätelee monia alkion syntymistä ja solujen erilaistumista koskevia prosesseja.

Fibronektiini vähenee kuitenkin usein pahanlaatuisissa kasvaimissa. Tämä mahdollistaa kasvaimen kasvaa kudokseen ja muodostaa metastaaseja jakamalla kasvainsolut.

Veren plasmassa oleva liukoinen fibronektiini mahdollistaa verihyytymien muodostumisen verenvuotohaavojen sulkemiseksi. Yksittäiset verihiutaleet liimataan yhteen muodostamalla fibriini. Opsoninina fibronektiini sitoutuu makrofagien pintaan reseptoreina. Näiden reseptoreiden avulla makrofagit voivat sitoutua ja sisällyttää tiettyjä sairautta aiheuttavia hiukkasia. Solunulkoisessa tilassa liukenematon fibronektiini on vastuussa matriisin muodostumisesta, joka kiinnittää solut.

sairaudet

Fibronektiinin puutteella tai rakenteellisilla poikkeavuuksilla on usein vakavia terveysvaikutuksia. Syövän kasvun seurauksena tuumorissa fibronektiinipitoisuus laskee. Kasvaimen solurakenne irtoaa ja solut liikkuvat toisistaan. Tämä johtaa toistuviin metastaaseihin, jotka johtuvat kasvainsolujen halkeamisesta ja niiden kulkeutumisesta imusysteemin tai veriplasman läpi muihin kehon osiin. Lisäksi fibronektiinin puutteen vuoksi syöpäsolut voivat kasvaa nopeammin naapurikudokseen ja syrjäyttää sen.

Lisäksi on perinnöllisiä sairauksia, jotka johtavat sidekudoksen virheeseen. Yksi esimerkki on Ehlers-Danlos-oireyhtymä. Ehlers-Danlosin oireyhtymä ei ole yhtenäinen sairaus, vaan edustaa sidekudosvaurioiden kompleksia.Tyyppi X johtuu puuttuvasta tai viallisesta fibronektiinistä. Se on mutaatio FN1-geenissä. Tämä johtaa sidekudoksen rajuun heikkouteen. Tila periytyy autosomaalisena taantuneena piirteenä. Se ilmenee erittäin roikkuva iholla ja nivelten liikkuvuudella. Huolimatta suurista eroista heikon sidekudoksen syissä, tämän kompleksin yksittäisten sairauksien oireet ovat samanlaiset. Tanskalaisen ihotautilääkäri Edvard Ehlersin ja ranskalaisen ihotautilääkäri Henri-Alexandre Danlosin mukaan Ehlers-Danlos-oireyhtymän kardinaaliset oireet ovat ihon voimakas ylikuormitettavuus ja sulavuus.

Lopuksi, tietty mutaatio FN1-geenissä voi johtaa myös glomerulopatiaan (munuaisirunkojen sairaudet). Tämä on vakava munuaissairaus, joka vaatii usein dialyysihoitoa.