fibronektin

fibronektin är ett glukoprotein och spelar en viktig roll för att hålla kroppens celler tillsammans eller i blodkoagulation. Det tar många olika funktioner i organismen, som är relaterade till dess förmåga att utveckla limkrafter. Strukturella fel i strukturen av fibronektin kan leda till allvarlig svaghet i bindvävnaden.

Vad är fibronektin?

Fibronektin är ett glukoprotein med en molekylvikt av 440 kDa (kilodalton). Det används för att utveckla vidhäftningskrafter mellan celler, mellan kroppsceller och olika substrat, mellan kroppsceller och den intercellulära matrisen och mellan blodplättar under blodkoagulation. Det stöder därför sårläkning, embryogenes, hemostas, cell vidhäftning under cellvandring eller antigenbindning till fagocyter.

Det primära fibronektinet innehåller 2355 aminosyror och bildar 15 isoformer. Det förekommer både i det extracellulära området och i kroppens celler. Utanför cellerna är det ett olösligt protein, inuti cellplasma är det ett lösligt protein. Alla fibronektinformer kodas av samma FNl-gen. Det lösliga fibronektinet innehåller två isomera proteinkedjor som är förbundna med en disulfidbrygga. I fallet med olösligt fibronektin är dessa molekyler igen kopplade till varandra via disulfidbroar för att bilda en fibrilliknande struktur.

Anatomi & struktur

I sin grundstruktur är fibronektin en heterodimer som består av två stavliknande proteinkedjor, vilka är kopplade till en disulfidbrygga. De isomera proteinkedjorna uttrycks av samma gen, FN1-genen. Den olika bassekvensen är resultatet av alternativ skarvning av denna gen. Varje gen innehåller exoner och introner. Exoner är avsnitt som översätts till proteinstrukturen. Däremot är introner inaktiva gensegment. Med alternativ skarvning förblir basparens sekvens densamma, men exoner och introner finns på olika gensegment. Vid översättning av den genetiska informationen slås de läsbara exonerna samman och intronerna skärs ut. Denna alternativa översättning av samma genetiska information möjliggör bildning av flera isomera proteinkedjor från samma gen.

Fibronektin, som består av två isomera proteinkedjor, är lösligt, bildas i levern och kommer in i blodplasma. Där ansvarar det för koagulering av blod som en del av sårläkning och vävnadsregenerering. Det olösliga fibronektinet produceras i makrofager, endotelceller eller fibroblaster. Den innehåller samma grundstruktur. Här är emellertid de enskilda fibronektinmolekylerna i sin tur förbundna med varandra genom disulfidbryggor för att bilda fibrillära proteinstrukturer som håller cellerna samman.

Förmågan att utveckla limkrafter beror på den ofta förekommande aminosyrasekvensen arginin - glycin - aspartat. Detta leder till vidhäftning av fibronektin till så kallade integriner (vidhäftningsreceptorer på cellernas yta). Proteinkedjorna av fibronektin består av många domäner som innehåller 40 till 90 aminosyror. På grund av domänernas homologi är fibronektinpolypeptidkedjorna uppdelade i de tre strukturella typerna I, II och III.

Funktion & uppgifter

Fibronektin tjänar generellt till att hålla vissa strukturella enheter samman. Dessa inkluderar cellerna, den extracellulära matrisen, vissa substrat eller till och med blodplättar. Fibronektin kallades tidigare Celllim betecknad. Det säkerställer att cellerna i vävnaderna förblir tillsammans och inte drivs isär.

Det spelar också en viktig roll i cellmigreringen. Till och med dockningen av makrofager med antigen förmedlas av fibronektin. Vidare kontrollerar fibronektin många processer för embryogenes och celldifferentiering.

Emellertid reduceras fibronektin ofta i maligna tumörer. Detta gör det möjligt för tumören att växa in i vävnaden och bilda metastaser genom att dela upp tumörceller.

Det lösliga fibronektinet i blodplasma möjliggör att blodproppar bildas för att stänga blödande sår. De individuella blodplättarna limmas samman genom bildning av fibrin. Som opsonin binds fibronektin till ytan av makrofager som receptorer. Med hjälp av dessa receptorer kan makrofagerna binda och införliva vissa sjukdomsframkallande partiklar. I det extracellulära utrymmet ansvarar olösligt fibronektin för bildandet av en matris som fixerar cellerna.

sjukdomar

Brist eller strukturella avvikelser i fibronektin har ofta allvarliga hälsoeffekter. Som ett resultat av cancertillväxt i tumören sjunker fibronektinkoncentrationen. Cellstrukturen i tumören lossnar och cellerna rör sig isär. Detta leder till ofta metastaser på grund av avskiljning av tumörceller och deras migration genom lymfsystemet eller blodplasma till andra delar av kroppen. På grund av bristen på fibronektin kan dessutom cancercellerna växa snabbare in i den angränsande vävnaden och därmed förskjuta den.

Dessutom finns det ärftliga sjukdomar som leder till en defekt i bindvävnaden. Ett exempel är Ehlers-Danlos syndrom. Ehlers-Danlos-syndromet är inte en enhetlig sjukdom utan representerar snarare ett komplex av bindvävsdefekter. Typ X orsakas av saknad eller defekt fibronektin. Det är en mutation i FN1-genen. Detta leder till en drastisk svaghet i bindvävnaden. Tillståndet ärvs som ett autosomalt recessivt drag. Det manifesterar sig i en mycket slapp hud och övermotivitet i lederna. Trots stora skillnader i orsaken till den svaga bindvävnaden är symtomen på de enskilda sjukdomarna i detta komplex lika. Enligt den danska hudläkaren Edvard Ehlers och den franska hudläkaren Henri-Alexandre Danlos är de kardinala symtomen på Ehlers-Danlos syndrom den allvarliga översträckbarheten och teabarbarheten i huden.

Slutligen kan en viss mutation i FN1-genen också leda till glomerulopati (sjukdomar i njurkropparna). Detta är en allvarlig njursjukdom som ofta kräver dialysbehandling.