Fibronektinas

Fibronektinas yra gliukoproteinas ir vaidina svarbų vaidmenį palaikant kūno ląsteles kartu ar kraujo krešėjimą. Jis atlieka daugelį skirtingų organizmo funkcijų, susijusių su jo gebėjimu vystyti lipnias jėgas. Struktūrinės klaidos fibronektino struktūroje gali sukelti stiprų jungiamojo audinio silpnumą.

Kas yra fibronektinas?

Fibronektinas yra gliukoproteinas, kurio molekulinė masė yra 440 kDa (kilodaltonai). Jis naudojamas kuriant lipnias jėgas tarp ląstelių, tarp kūno ląstelių ir įvairių substratų, tarp kūno ląstelių ir tarpląstelinės matricos bei tarp kraujo trombocitų kraujo krešėjimo metu. Todėl jis palaiko žaizdų gijimą, embriogenezę, hemostazes, ląstelių adheziją ląstelių migracijos metu arba antigeno prisijungimą prie fagocitų.

Pirminiame fibronektine yra 2355 aminorūgštys ir sudaro 15 izoformų. Jis atsiranda tarpląstelinėje srityje ir kūno ląstelėse. Už ląstelių ribų tai yra netirpus baltymas, o ląstelės plazmoje - tirpus baltymas. Visos fibronektino formos yra koduojamos to paties FN1 geno. Tirpiame fibronektine yra dvi izomerinės baltymų grandinės, sujungtos disulfido tiltu. Netirpaus fibronektino atveju šios molekulės vėl sujungiamos viena su kita per disulfido tiltus, kad susidarytų į fibrilą panaši struktūra.

Anatomija ir struktūra

Savo pagrindinėje struktūroje fibronektinas yra heterodimeras, sudarytas iš dviejų į lazdelę panašių baltymų grandinių, sujungtų disulfido tiltu. Izomerines baltymų grandines ekspresuoja tas pats genas, FN1 genas. Skirtinga bazinė seka atsiranda dėl šio geno alternatyvaus sujungimo. Kiekviename gene yra egzonų ir intronų. Egzonai yra skyriai, kurie yra paverčiami baltymų struktūra. Intronai, priešingai, yra neaktyvūs genų segmentai. Esant alternatyviam splaisingavimui, bazinių porų seka išlieka ta pati, tačiau egzonai ir intronai randami skirtinguose genų segmentuose. Verčiant genetinę informaciją, įskaitomi egzonai yra sujungiami, o intronai išpjaustomi. Šis alternatyvus tos pačios genetinės informacijos vertimas įgalina iš to paties geno susidaryti keletą izomerinių baltymų grandinių.

Fibronektinas, sudarytas iš dviejų izomerinių baltymų grandinių, tirpsta, susidaro kepenyse ir patenka į kraujo plazmą. Čia jis yra atsakingas už kraujo krešėjimą kaip žaizdų gijimą ir audinių regeneraciją. Netirpus fibronektinas gaminamas makrofaguose, endotelio ląstelėse ar fibroblastuose. Joje yra ta pati pagrindinė struktūra. Tačiau čia pavienės fibronektino molekulės savo ruožtu yra sujungtos disulfidiniais tilteliais, kad susidarytų fibrilinės baltymų struktūros, laikančios ląsteles kartu.

Gebėjimas vystyti lipnias jėgas atsiranda dėl dažnai pasitaikančios aminorūgščių sekos arginino - glicino - aspartato. Tai veda prie fibronektino adhezijos prie vadinamųjų integrinų (adhezijos receptorių ląstelių paviršiuje). Fibronektino baltymų grandinės yra sudarytos iš daugelio sričių, kuriose yra nuo 40 iki 90 aminorūgščių. Dėl domenų homologijos fibronektino polipeptido grandinės yra padalintos į tris struktūrinius I, II ir III tipus.

Funkcija ir užduotys

Fibronektinas paprastai skirtas tam tikriems struktūriniams vienetams laikyti kartu. Tai apima ląsteles, tarpląstelinę matricą, tam tikrus substratus ar net kraujo trombocitus. Fibronektinas anksčiau buvo vadinamas Ląstelių klijai paskirtas. Tai užtikrina, kad audinių ląstelės liktų kartu ir nesisklaidytų.

Jis taip pat vaidina svarbų vaidmenį ląstelių migracijoje. Net makrofagų susiejimas su antigenais yra tarpininkaujamas fibronektinui. Be to, fibronektinas kontroliuoja daugelį embriogenezės ir ląstelių diferenciacijos procesų.

Tačiau piktybiniuose navikuose fibronektino dažnai sumažėja. Tai leidžia navikui išaugti į audinį ir susidaryti metastazėms, suskaidant naviko ląsteles.

Tirpus fibronektinas kraujo plazmoje sudaro galimybę susidaryti trombams, kad būtų uždarytos kraujavimo žaizdos. Atskiri kraujo trombocitai yra suklijuojami, formuojant fibriną. Būdamas opsoninu, fibronektinas jungiasi prie makrofagų paviršiaus kaip receptoriai. Šių receptorių pagalba makrofagai gali surišti ir įterpti tam tikras ligas sukeliančias daleles. Tarpląstelinėje erdvėje netirpus fibronektinas yra atsakingas už matricos, kuri fiksuoja ląsteles, susidarymą.

Ligos

Fibronektino trūkumas ar struktūros anomalijos dažnai turi rimtų padarinių sveikatai. Dėl vėžio augimo auglyje fibronektino koncentracija sumažėja. Ląstelių struktūra naviklyje atsipalaiduoja ir ląstelės išsiskiria. Tai lemia dažnas metastazes, atsirandančias dėl navikinių ląstelių atsiskyrimo ir jų migracijos per limfinę sistemą ar kraujo plazmą į kitas kūno dalis. Be to, dėl fibronektino trūkumo vėžio ląstelės gali greičiau išaugti į kaimyninį audinį ir taip jį išstumti.

Be to, yra paveldimų ligų, dėl kurių pažeidžiamas jungiamasis audinys. Vienas iš pavyzdžių yra Ehlerso-Danloso sindromas. Ehlerso-Danloso sindromas nėra vienoda liga, o greičiau atspindi jungiamojo audinio defektų kompleksą.X tipą sukelia trūkstamas arba jo trūkumas fibronektinas. Tai yra FN1 geno mutacija. Tai lemia drastišką jungiamojo audinio silpnumą. Būklė paveldima kaip autosominis recesyvinis bruožas. Tai pasireiškia labai slenkančia oda ir sąnarių per daug judrumu. Nepaisant didelių silpno jungiamojo audinio priežasties skirtumų, atskirų šio komplekso ligų simptomai yra panašūs. Anot danų dermatologo Edvardo Ehlerso ir prancūzų dermatologo Henri-Alexandre'o Danloso, kardinalūs Ehlerso-Danloso sindromo simptomai yra stiprus odos nenusitrynimas ir sutrūkimas.

Galiausiai, tam tikra FN1 geno mutacija taip pat gali sukelti glomerulopatiją (inkstų ląstelių ligas). Tai sunki inkstų liga, kuriai dažnai reikia dializės.