Fibronektīnu ir sava veida glikoproteīna kas pieder ārpusšūnu matricē. Šis proteīna tips kopumā ir atbildīgs par šūnas membrānas pievienošanos vai saistīšanu ar kolagēna šķiedrām, kas atrodas ārpusē.
Nosaukums "fibronektīns" cēlies no vārda, kas sastāv no diviem latīņu vārdiem, pirmais ir "šķiedra", kas nozīmē šķiedru vai pavedienu, un otrais ir "necter", kas nozīmē savienot, sasaistīt, līmēt vai saistīt.
Fibronektīna molekulārā struktūra (Avots: Jawahar Swaminathan un MSD darbinieki Eiropas Bioinformatikas institūtā, izmantojot Wikimedia Commons)
Fibronektīns pirmo reizi tika vizualizēts 1948. gadā kā fibrinogēna piesārņotājs, ko pagatavoja Kohna aukstā etanola frakcionēšanas procesā. Tas tika identificēts kā unikāls plazmas glikoproteīns, kam piemīt auksti nešķīstoša globulīna īpašības.
Šim proteīnam ir augsta molekulmasa, un tas ir saistīts ar visdažādākajām funkcijām audos. Tajos ietilpst adhēzija starp šūnu un šūnu, citoskeleta organizēšana, onkogēna transformācija, cita starpā.
Fibronektīns caur šķīstošo formu asins plazmā, cerebrospinālajā šķidrumā, sinoviālajā šķidrumā, amnija šķidrumā, sēklas šķidrumā, siekalās un iekaisuma eksudātos tiek izplatīts daudzās ķermeņa vietās.
Pētnieki ziņo, ka fibronektīna koncentrācija plazmā palielinās, ja grūtnieces cieš no preeklampsijas. Tādējādi šo fibronektīna koncentrācijas palielināšanos speciālisti ir iestrādājuši, lai diagnosticētu šo stāvokli.
Uzbūve
Fibronektīni ir lieli glikoproteīni, kuru molekulmasa ir aptuveni 440 kDa. Tie sastāv no apmēram 2300 aminoskābēm, kas veido 95% olbaltumvielu, jo pārējie 5% ir ogļhidrāti.
Dažādās analīzes, kas tika veiktas attiecībā uz proteīna genomisko un transkriptisko secību (RNS), liecina, ka tas sastāv no trim atkārtotu homoloģisko secību blokiem ar 45, 60 un 90 aminoskābju garumu.
Trīs secību veidi veido vairāk nekā 90% no kopējās fibronektīnu struktūras. I un II tipa homologās sekvences ir cilpas, kas savstarpēji saistītas ar disulfīdu tiltiem. Šīs cilpas satur attiecīgi 45 un 60 aminoskābju atlikumus.
Homologās III tipa sekvences atbilst 90 aminoskābēm, kas sakārtotas lineāri un bez disulfīdu tiltiņiem iekšpusē. Tomēr dažām homoloģisko III tipa sekvenču iekšējām aminoskābēm ir brīvas sulfhidriskās grupas (RSH).
Trīs homologās sekvences salocās un sakārtojas vairāk vai mazāk lineārā matricā, lai veidotu divas gandrīz identiskas olbaltumvielu apakšvienības "dimēriskas rokas". Atšķirības starp abām apakšvienībām rodas no nobriešanas notikumiem pēc transkripcijas.
Fibronektīnus parasti var redzēt divējādi. Atklāta forma, kas tiek novērota, kad tie tiek nogulsnēti uz membrānas virsmas, un ir gatavi saistīties ar kādu citu šūnas ārpuses sastāvdaļu. Šī forma ir redzama tikai ar elektronu mikroskopiju.
Otru formu var redzēt fizioloģiskos risinājumos. Katras rokas vai pagarinājuma gali ir salocīti proteīna centra virzienā, savienojot tos caur kolagēna saistošo vietu karboksilgaliem. Šajā formā olbaltumvielām ir globāls izskats.
Domēni un īpašības "daudzlīmeņu saķerei"
Fibronektīna multi-adhēzijas īpašības rodas dažādu domēnu klātbūtnes dēļ, kuriem ir augstas afinitātes vērtības dažādiem substrātiem un olbaltumvielām.
"Dimērās iezīmes" var iedalīt 7 dažādos funkcionālos domēnos. Tos klasificē pēc substrāta vai domēna, pie kura katrs saistās. Piemēram: 1. domēns un 8. domēns ir fibrīna olbaltumvielu saistīšanas domēni.
2. domēnam ir kolagēna saistošas īpašības, 6. domēns ir šūnu adhēzijas reģions, tas ir, tas ļauj tai noenkuroties gandrīz uz jebkuras šūnu membrānas vai ārējās virsmas. 3. un 5. domēna funkcijas joprojām nav zināmas.
9. domēnā atrodas proteīna karboksil- vai C-gals. 6. domēna šūnu adhēzijas reģioniem piemīt tripeptīds, kas sastāv no aminoskābju secības Arginīns-Glicīns-Asparagīns (Arg-Gly-Asp).
Šis tripeptīds ir kopīgs vairākiem proteīniem, piemēram, kolagēnam un integrīniem. Tā ir minimālā struktūra, kas nepieciešama, lai fibronektīni un integrīni atpazītu plazmas membrānu.
Fibronektīns, kas ir globālā formā, apzīmē šķīstošu un brīvu formu asinīs. Tomēr uz šūnu virsmām un ārpusšūnu matricas tas ir atrodams "atvērtā", stingrā un nešķīstošā formā.
Iespējas
Daži no procesiem, kuros izceļas fibronektīnu līdzdalība, ir saistīšana no šūnas, šūnu saistīšana, savienošana ar plazmas vai bazālajām membrānām vai pielipšana tām, asins recekļu stabilizēšana un brūču dzīšana.
Šūnas pieķeras noteiktai vietai uz fibronektīna caur receptoru proteīnu, kas pazīstams kā “integrīns”. Šis proteīns šķērso plazmas membrānu līdz šūnas iekšpusei.
Skrimšļa audu ārpusšūnu matricas komponenti (Avots: Kassidy Veasaw, izmantojot Wikimedia Commons)
Integrīnu ārpusšūnu domēns saistās ar fibronektīnu, turpretī integrīnu intracelulārais domēns ir pievienots aktīna pavedieniem. Šis stiprināšanas veids ļauj tai pārnest spriedzi, kas rodas ārpusšūnu matricā, uz šūnu citoskeletu.
Fibronektīni piedalās brūču sadzīšanas procesā. Tie šķīstošajā veidā tiek nogulsnēti uz kolagēna šķiedrām blakus brūcei, palīdzot fagocītiem, fibroblastiem migrēt un šūnu proliferācijai atvērtā brūcē.
Faktiskais dziedināšanas process sākas tad, kad fibroblasti "griežas" fibronektīna tīklā. Šis tīkls darbojas kā sava veida sastatnes vai atbalsts jauno kolagēna šķiedru, heparāna sulfāta, proteoglikāna, hondrotīna sultafo un citu ārpusšūnu matricas sastāvdaļu nogulsnēšanai, kas nepieciešama audu labošanai.
Fibronektīns ir iesaistīts arī epidermas šūnu kustībā, jo caur granulētiem audiem tas palīdz reorganizēt pagraba membrānu, kas audos atrodas zem epidermas, un tas palīdz veikt keratinizāciju.
Visiem fibronektīniem ir būtiskas funkcijas visām šūnām; viņi piedalās tik daudzveidīgos procesos kā šūnu migrācija un diferenciācija, homeostāze, brūču dzīšana, fagocitoze, cita starpā.
Atsauces
- Conde-Agudelo, A., Romero, R., & Roberts, JM (2015). Preeklampsijas prognozēšanas testi. Česlija hipertensīvajos traucējumos grūtniecības laikā (221.-251. Lpp.). Akadēmiskā prese.
- Farfán, J. Á. L., Tovars, HBS, de Anda, MDRG un Guevara, CG (2011). Augļa fibronektīns un dzemdes kakla garums kā priekšlaicīgas dzemdību prognozētāji. Meksikas ginekoloģija un dzemdniecība, 79 (06), 337-343.
- Feists, E., & Hiepe, F. (2014). Fibronektīna autoantivielas. Autoantivielās (327.-311. Lpp.). Elsevier.
- Letourneau, P. (2009). Axonal pathfinding: ārpusšūnu matricas loma. Neirozinātnes enciklopēdija, 1, 1139-1145.
- Pankovs, R., un Yamada, KM (2002). Fibronektīns īsumā. Žurnāls par šūnu zinātni, 115 (20), 3861-3863.
- Proktors, RA (1987). Fibronektīns: īss tā struktūras, funkcijas un fizioloģijas pārskats. Pārskati par infekcijas slimībām, 9 (4. papildinājums), S317 – S321.