Den fibronectin er en slags glycoprotein, som hører til den ekstracellulære matrix. Denne type protein er generelt ansvarlig for sammenføjning eller binding af cellemembranen til de kollagenfibre, der findes på ydersiden.
Navnet "fibronectin" stammer fra et ord, der består af to latinske ord, det første er "fiber", hvilket betyder fiber eller filament, og det andet er "necter", hvilket betyder at forbinde, forbinde, lime eller binde.
Fibronectin molekylstruktur (Kilde: Jawahar Swaminathan og MSD-personale ved Det Europæiske Bioinformatikinstitut via Wikimedia Commons)
Fibronectin blev først visualiseret i 1948 som en kontaminant af fibrinogen fremstillet ved Cohns kolde ethanolfraktioneringsproces. Dette blev identificeret som et unikt plasmaglycoprotein, der havde egenskaberne ved et koldt uopløseligt globulin.
Dette protein har en høj molekylvægt og er forbundet med en lang række funktioner inden i væv. Disse inkluderer vedhæftning mellem celle og celle, organisering af cytoskelettet, onkogen transformation, blandt andre.
Fibronectin distribueres mange steder i kroppen gennem dets opløselige form i blodplasma, cerebrospinalvæske, synovialvæske, fostervand, sædvæske, spyt og inflammatoriske ekssudater.
Forskere har rapporteret, at koncentrationen af fibronectin i plasma stiger, når gravide kvinder lider af præeklampsi. Denne stigning i koncentrationen af fibronectin er således inkorporeret af specialister til at diagnosticere denne tilstand.
Struktur
Fibronektiner er store glycoproteiner, som har en molekylvægt på ca. 440 kDa. De består af ca. 2.300 aminosyrer, der repræsenterer 95% af proteinet, da de andre 5% er kulhydrater.
De forskellige analyser, der er blevet udført på den genomiske og transkriptomiske sekvens (messenger RNA) af proteinet, har indikeret, at det er sammensat af tre blokke af gentagne homologe sekvenser med en længde på 45, 60 og 90 aminosyrer hver.
De tre typer sekvenser udgør mere end 90% af den samlede struktur af fibronektiner. Type I og II homologe sekvenser er sløjfer bundet til hinanden ved disulfidbroer. Disse sløjfer indeholder henholdsvis 45 og 60 aminosyrerester.
Homologe type III-sekvenser svarer til 90 aminosyrer arrangeret på en lineær måde og uden disulfidbroer inde. Nogle af de interne aminosyrer i homologe type III-sekvenser har imidlertid frie sulfhydriske grupper (RSH).
De tre homologe sekvenser foldes og organiseres i en mere eller mindre lineær matrix til dannelse af to "dimere arme" af næsten identiske proteinunderenheder. Forskellene mellem de to underenheder stammer fra efter-transkriptionelle modningsbegivenheder.
Fibronektiner kan generelt ses på to måder. En åben form, der observeres, når de aflejres på overfladen af membranen, og at de er klar til at binde til en anden komponent i cellen udvendigt. Denne form ses kun ved elektronmikroskopi.
Den anden form kan ses i fysiologiske opløsninger. Enderne af hver arm eller forlængelse er foldet mod midten af proteinet, hvorved de forenes gennem carboxylenderne af kollagenbindingsstederne. I denne form har proteinet et kugleudseende.
"Multi-adhæsion" domæner og egenskaber
Multi-adhæsionsegenskaberne af fibronectin stammer på grund af tilstedeværelsen af forskellige domæner, der har høje affinitetsværdier for forskellige substrater og proteiner.
De "dimeriske arme" kan opdeles i 7 forskellige funktionelle domæner. Disse klassificeres i henhold til det underlag eller domæne, som hver enkelt binder til. For eksempel: Domæne 1 og domæne 8 er fibrinproteinbindende domæner.
Domæne 2 har kollagenbindende egenskaber, domæne 6 er et celleadhæsionsområde, det vil sige, det tillader det at forankre sig selv på næsten enhver membran eller ydre overflade af celler. Funktionerne i domæner 3 og 5 er stadig ukendt i dag.
I domæne 9 er carboxylenden eller den C-terminale ende af proteinet lokaliseret. Celleadhæsionsregionerne i domæne 6 har tripeptidet, der består af aminosyresekvensen Arginin-glycin-asparagin (Arg-Gly-Asp).
Dette tripeptid deles af flere proteiner, såsom kollagen og integriner. Det er den minimale struktur, der kræves til genkendelse af plasmamembranen af fibronektiner og integriner.
Fibronectin repræsenterer, når det er i sin kugleform, en opløselig og fri form i blodet. På celleoverflader og i den ekstracellulære matrix findes den imidlertid i en "åben", stiv og uopløselig form.
Funktioner
Nogle af de processer, hvor fibronektins deltagelse skiller sig ud, er celle-til-cellebinding, cellebinding, forbindelse eller vedhæftning til plasma- eller basalmembraner, stabilisering af blodpropper og sårheling.
Celler klæber til et specifikt sted på fibronectin gennem et receptorprotein kendt som "integrin." Dette protein krydser plasmamembranen til det indre af cellen.
Komponenter i den ekstracellulære matrix af bruskvæv (Kilde: Kassidy Veasaw via Wikimedia Commons)
Det ekstracellulære domæne af integriner binder til fibronectin, medens det intracellulære domæne af integriner er bundet til actinfilamenter. Denne type forankring giver den mulighed for at overføre den spænding, der genereres i den ekstracellulære matrix til cytoskelettet af cellerne.
Fibronektiner deltager i sårhelingsprocessen. Disse, i deres opløselige form, aflejres på kollagenfibrene ved siden af såret, hvilket hjælper migrationen af fagocytter, fibroblaster og celleproliferation i det åbne sår.
Den egentlige helingsproces begynder, når fibroblaster "spin" fibronectin-netværket. Dette netværk fungerer som en slags stillads eller understøttelse af aflejringen af de nye kollagenfibre, heparansulfat, proteoglycan, chondrotinsultafo og de andre komponenter i den ekstracellulære matrix, der er nødvendige for at reparere vævet.
Fibronectin er også involveret i bevægelsen af epidermale celler, da det gennem det kornede væv hjælper med at omorganisere kældermembranen, der ligger under overhuden i væv, hvilket hjælper keratinisering med at forekomme.
Alle fibronektiner har vigtige funktioner for alle celler; de deltager i processer, der er så forskellige som cellemigration og differentiering, homeostase, sårheling, fagocytose, blandt andre.
Referencer
- Conde-Agudelo, A., Romero, R., & Roberts, JM (2015). Test for at forudsige præeklampsi. Ved Chesleys hypertensive lidelser under graviditet (s. 221-251). Academic Press.
- Farfán, J. Á. L., Tovar, HBS, de Anda, MDRG, & Guevara, CG (2011). Fetal fibronectin og livmoderhalsens længde som tidlige prediktorer for for tidlig levering. Gynekologi og obstetrik i Mexico, 79 (06), 337-343.
- Feist, E., & Hiepe, F. (2014). Fibronektin autoantistoffer. I autoantistoffer (s. 327-331). Elsevier.
- Letourneau, P. (2009). Axonal pathfinding: Ekstracellulær matrixrolle. Encyclopedia of neuroscience, 1, 1139-1145.
- Pankov, R., & Yamada, KM (2002). Et overblik over fibronektin. Tidsskrift for cellevidenskab, 115 (20), 3861-3863.
- Proctor, RA (1987). Fibronectin: en kort oversigt over dens struktur, funktion og fysiologi. Anmeldelser af infektionssygdomme, 9 (supplement_4), S317-S321.