Den fibronektin är en typ av glykoprotein som tillhör den extracellulära matrisen. Denna typ av protein, i allmänhet, ansvarar för att förena eller binda cellmembranet till kollagenfibrerna som finns på utsidan.
Namnet "fibronektin" kommer från ett ord som består av två latinska ord, det första är "fiber" vilket betyder fiber eller filament och det andra är "necter" som betyder att ansluta, länka, limma eller binda.
Fibronektinmolekylstruktur (Källa: Jawahar Swaminathan och MSD-personal vid European Bioinformatics Institute via Wikimedia Commons)
Fibronectin visualiserades först 1948 som en förorening av fibrinogen framställd genom Cohns kalla etanolfraktioneringsprocess. Detta identifierades som ett unikt plasmaglykoprotein med egenskaperna hos ett kallt olösligt globulin.
Detta protein har en hög molekylvikt och har associerats med en mängd olika funktioner i vävnader. Dessa inkluderar vidhäftning mellan cell och cell, organisation av cytoskelettet, onkogen transformation, bland andra.
Fibronektin distribueras till många ställen i kroppen genom dess lösliga form i blodplasma, cerebrospinalvätska, synovialvätska, fostervatten, sperma vätska, saliv och inflammatoriska exsudater.
Forskare har rapporterat att plasmakoncentrationen av fibronektin ökar när gravida kvinnor lider av preeklampsi. Således har denna ökning i koncentrationen av fibronektin införlivats av specialister för att diagnostisera detta tillstånd.
Strukturera
Fibronektiner är stora glykoproteiner, som har en molekylvikt av ungefär 440 kDa. De består av cirka 2 300 aminosyror, som representerar 95% av proteinet, eftersom de andra 5% är kolhydrater.
De olika analyserna som har utförts på den genomiska och transkriptomiska sekvensen (messenger RNA) av proteinet har indikerat att det består av tre block av upprepade homologa sekvenser med en längd av 45, 60 och 90 aminosyror vardera.
De tre typerna av sekvenser utgör mer än 90% av den totala strukturen av fibronektiner. Homologa sekvenser av typ I och II är slingor kopplade till varandra genom disulfidbryggor. Dessa slingor innehåller 45 respektive 60 aminosyrarester.
Homologa typ III-sekvenser motsvarar 90 aminosyror arrangerade på ett linjärt sätt och utan disulfidbroar inuti. Några av de inre aminosyrorna i homologa typ III-sekvenser har emellertid fria sulfhydriska grupper (RSH).
De tre homologa sekvenserna viks och organiseras i en mer eller mindre linjär matris för att bilda två "dimera armar" av nästan identiska proteinsubenheter. Skillnaderna mellan de två underenheterna härrör från mognadshändelser efter transkription.
Fibronektiner kan generellt ses på två sätt. En öppen form som observeras när de deponeras på membranets yta och att de är redo att binda med någon annan del av cellens yttre. Denna form ses endast genom elektronmikroskopi.
Den andra formen kan ses i fysiologiska lösningar. Ändarna på varje arm eller förlängning viks mot proteinets centrum och förenas genom karboxyländarna på kollagenbindningsställena. I denna form har proteinet ett globalt utseende.
"Multi-vidhäftning" domäner och egenskaper
Fibronektins multeadhesionsegenskaper härrör från närvaron av olika domäner som har höga affinitetsvärden för olika substrat och proteiner.
De "dimera armarna" kan delas in i sju olika funktionella domäner. Dessa klassificeras enligt substratet eller domänen som var och en binder till. Exempel: Domän 1 och Domän 8 är fibrinproteinbindande domäner.
Domän 2 har kollagenbindningsegenskaper, domän 6 är en cellvidhäftningsregion, det vill säga den tillåter den att förankra sig själv på nästan vilket membran eller yttre yta som cellerna har. Funktionerna för domäner 3 och 5 är fortfarande okända idag.
I domän 9 är proteinets karboxylände eller C-terminala ände lokaliserad. Celladhesionsregionerna i domän 6 har tripeptiden bestående av aminosyrasekvensen Arginin-glycin-asparagin (Arg-Gly-Asp).
Denna tripeptid delas av flera proteiner såsom kollagen och integriner. Det är den minsta strukturen som krävs för igenkänning av plasmamembranet av fibronektiner och integriner.
Fibronektin representerar i sin kulaform en löslig och fri form i blodet. Emellertid finns det på cellytor och i den extracellulära matrisen i en "öppen", styv och olöslig form.
Funktioner
Några av de processer där fibronektins deltagande sticker ut är cell-till-cell-bindning, cellbindning, anslutning eller vidhäftning till plasma- eller basalmembran, stabilisering av blodproppar och sårläkning.
Celler vidhäftar till ett specifikt ställe på fibronektin genom ett receptorprotein som kallas "integrin". Detta protein korsar plasmamembranet till det inre av cellen.
Komponenter i den extracellulära matrisen av broskvävnad (Källa: Kassidy Veasaw via Wikimedia Commons)
Den extracellulära domänen av integriner binder till fibronektin, medan den intracellulära domänen av integriner är bunden till aktinfilamenten. Denna typ av förankring tillåter den att överföra den spänning som alstras i den extracellulära matrisen till cellernas cytoskelett.
Fibronektiner deltar i sårläkningsprocessen. Dessa, i sin lösliga form, avsätts på kollagenfibrerna intill såret, vilket hjälper till att migrera fagocyter, fibroblaster och cellproliferation i det öppna såret.
Själva läkningsprocessen börjar när fibroblaster "snurrar" fibronektinätverket. Detta nätverk fungerar som ett slags ställning eller stöd för avsättning av de nya kollagenfibrerna, heparansulfat, proteoglykan, chondrotinsultafo och de andra komponenterna i den extracellulära matrisen som krävs för att reparera vävnaden.
Fibronektin är också involverat i rörelsen av epidermala celler, eftersom det genom den granulära vävnaden hjälper till att omorganisera källarmembranet som ligger under överhuden i vävnader, vilket hjälper keratinisering att uppstå.
Alla fibronektiner har väsentliga funktioner för alla celler; de deltar i processer så olika som cellmigration och differentiering, homeostas, sårläkning, fagocytos, bland andra.
referenser
- Conde-Agudelo, A., Romero, R., & Roberts, JM (2015). Testar för att förutsäga preeklampsi. Vid Chesleys hypertensiva störningar under graviditeten (s. 221-251). Academic Press.
- Farfán, J. Á. L., Tovar, HBS, de Anda, MDRG, & Guevara, CG (2011). Fetalt fibronektin och livmoderhalsen som tidiga förutsägare för förlossning. Gynekologi och obstetrik i Mexiko, 79 (06), 337-343.
- Feist, E., & Hiepe, F. (2014). Fibronektin autoantikroppar. I autoantikroppar (s. 327-331). Elsevier.
- Letourneau, P. (2009). Axonal pathfinding: Extracellular matrix role. Encyclopedia of neuroscience, 1, 1139-1145.
- Pankov, R., & Yamada, KM (2002). Fibronektin en överblick. Journal of cell science, 115 (20), 3861-3863.
- Proctor, RA (1987). Fibronektin: en kort överblick över dess struktur, funktion och fysiologi. Recensioner av infektionssjukdomar, 9 (Tillägg_4), S317-S321.