Fibronektina je vrsta glikoproteina koji pripada ekstracelularnog matriksa. Ova vrsta proteina općenito je odgovorna za spajanje ili vezanje stanične membrane na kolagena vlakna koja se nalaze izvana.
Naziv "fibronektin" dolazi od riječi koja se sastoji od dvije latinske riječi, prva je "vlakno" što znači vlakno ili nit, a druga je "necter", što znači povezati, povezati, zalijepiti ili vezati.
Molekularna struktura fibronektina (Izvor: Jawahar Swaminathan i osoblje MSD-a u Europskom institutu za bioinformatiku putem Wikimedia Commonsa)
Fibronektin je prvi put predstavljen 1948. godine kao kontaminant fibrinogena dobiven Cohnovim postupkom frakcije frakcije hladnim etanolom. Ovo je identificirano kao jedinstveni glikoprotein u plazmi koji ima karakteristike hladno netopljivog globulina.
Ovaj protein ima visoku molekulsku masu i povezan je s velikim brojem funkcija unutar tkiva. Oni uključuju adheziju između stanice i stanice, organizaciju citoskeleta, onkogenu transformaciju, među ostalim.
Fibronektin se distribuira na mnogim mjestima u tijelu putem topljivog oblika u krvnoj plazmi, cerebrospinalnoj tekućini, sinovijalnoj tekućini, amnionskoj tekućini, sjemenskoj tekućini, slini i upalnim eksudatima.
Istraživači su izvijestili da koncentracija fibronektina u plazmi raste kada trudnice pate od preeklampsije. Dakle, ovo povećanje koncentracije fibronektina uključili su stručnjaci kako bi dijagnosticirali ovo stanje.
Struktura
Fibronektini su veliki glikoproteini koji imaju molekulsku masu od približno 440 kDa. Oni se sastoje od oko 2.300 aminokiselina, koje predstavljaju 95% proteina, a ostalih 5% su ugljikohidrati.
Različite analize provedene na genomskoj i transkriptomskoj sekvenci (glasnik RNA) proteina pokazale su da se on sastoji od tri bloka ponovljenih homolognih nizova, u duljini od 45, 60 i 90 aminokiselina.
Tri vrste sekvenci čine više od 90% ukupne strukture fibronektina. Homologni nizovi tipa I i II su petlje povezane međusobno disulfidnim mostovima. Ove petlje sadrže po 45 i 60 aminokiselinskih ostataka.
Homologne sekvence tipa III odgovaraju 90 aminokiselina raspoređenih linearno i bez disulfidnih mostova iznutra. Međutim, neke od unutarnjih aminokiselina homolognih sekvencija tipa III imaju slobodne sulfhidrične skupine (RSH).
Tri homologne sekvence se preklapaju i organiziraju u više ili manje linearnu matricu kako bi tvorile dvije "dimerne krake" gotovo identičnih proteinskih podjedinica. Razlike između dviju podjedinica proizlaze iz događaja post-transkripcijskog sazrijevanja.
Fibronektini se općenito mogu vidjeti na dva načina. Otvoreni oblik koji se opaža kada se talože na površinu membrane i koji su spremni da se vežu s nekom drugom komponentom stanične eksterijera. Ovaj oblik se vidi samo elektronskom mikroskopijom.
Drugi oblik se može vidjeti u fiziološkim otopinama. Krajevi svake ruke ili produžetka su savijeni prema središtu proteina, spajajući se kroz karboksilne krajeve mjesta vezanja kolagena. U ovom obliku protein ima globularni izgled.
Domene i svojstva "multi-adhezija"
Svojstva multi-adhezije fibronektina potiču zbog prisutnosti različitih domena koje imaju visoke vrijednosti afiniteta za različite supstrate i proteine.
"Dimeričke ruke" mogu se podijeliti u 7 različitih funkcionalnih domena. Oni su klasificirani prema supstratu ili domeni na koju se svaki veže. Na primjer: Domena 1 i Domena 8 su domene vezivanja proteina fibrina.
Domena 2 ima svojstva vezanja kolagena, domena 6 je stanično adhezivno područje, to jest omogućava mu sidrenje na gotovo bilo kojoj membrani ili vanjskoj površini stanica. Funkcije domena 3 i 5 još uvijek su nepoznate.
U domeni 9 nalazi se karboksilni kraj ili kraj C proteina. Područja stanične adhezije domene 6 posjeduju tripeptid koji se sastoji od aminokiselinske sekvence Arginin-Glicin-Asparagin (Arg-Gly-Asp).
Ovaj tripeptid dijeli nekoliko proteina poput kolagena i integrina. To je minimalna struktura potrebna za prepoznavanje plazma membrane fibronektinima i integrinima.
Fibronektin, kada je u svom globularnom obliku, predstavlja topljivi i slobodni oblik u krvi. Međutim, na staničnim površinama i u izvanćelijskom matriksu nalazi se u "otvorenom", krutom i netopljivom obliku.
Značajke
Neki od procesa u kojima se ističe sudjelovanje fibronektina su vezanje stanica na stanicu, vezivanje stanica, spajanje ili prianjanje na plazma ili bazalnu membranu, stabilizacija krvnih ugrušaka i zarastanje rana.
Stanice se drže određenog mjesta na fibronektinu putem proteina receptora poznatog kao "integrin". Ovaj protein prelazi plazma membranu u unutrašnjost stanice.
Dijelovi izvanćelijskog matriksa hrskavičnog tkiva (Izvor: Kassidy Veasaw putem Wikimedia Commonsa)
Izvanstanična domena integrala vezuje se na fibronektin, dok je unutarćelijska domena integrara povezana sa aktinskim vlaknima. Ova vrsta sidrenja omogućava mu da prenosi napetost koja nastaje u izvanstaničnom matriksu na citoskelet stanica.
Fibronektini sudjeluju u procesu zacjeljivanja rana. Oni se u svom topljivom obliku talože na kolagena vlakna u susjedstvu rane, pomažući migraciju fagocita, fibroblasta i staničnu proliferaciju u otvorenu ranu.
Stvarni proces ozdravljenja započinje kada fibroblasti "vrte" fibronektinsku mrežu. Ova mreža djeluje kao svojevrsna skela ili potpora za taloženje novih kolagenih vlakana, heparan sulfata, proteoglikana, kondrotin sultafoa i ostalih komponenti izvanćelijskog matriksa koji su potrebni za popravak tkiva.
Fibronektin je također uključen u kretanje stanica epiderme, jer kroz zrnato tkivo pomaže u reorganizaciji bazne membrane koja leži ispod epiderme u tkivima, što pomaže da se dogodi keratinizacija.
Svi fibronektini imaju bitne funkcije za sve stanice; oni sudjeluju u raznolikim procesima kao što su stanična migracija i diferencijacija, homeostaza, zacjeljivanje rana, fagocitoza, među ostalim.
Reference
- Conde-Agudelo, A., Romero, R., i Roberts, JM (2015). Testovi za predviđanje preeklampsije. Kod Chesleyevih hipertenzivnih poremećaja u trudnoći (str. 221-251). Akademska štampa.
- Farfán, J. Á. L., Tovar, HBS, de Anda, MDRG, & Guevara, CG (2011). Fetalni fibronektin i duljina vrata maternice kao rani prediktori prijevremenog porođaja. Ginekologija i akušerstvo Meksika, 79 (06), 337-343.
- Feist, E., i Hiepe, F. (2014). Autobrobodi fibronektina. U autoantitijela (str. 327-331). Elsevier.
- Letourneau, P. (2009). Aksonsko putovanje: Uloga izvanstanične matrice. Enciklopedija neuroznanosti, 1, 1139-1145.
- Pankov, R., i Yamada, KM (2002). Fibronektin na prvi pogled. Časopis o staničnoj znanosti, 115 (20), 3861-3863.
- Proctor, RA (1987). Fibronektin: kratak pregled njegove strukture, funkcije i fiziologije. Pregled zaraznih bolesti, 9 (Supplement_4), S317-S321.