fibronektin

fibronektin er et glukoprotein og spiller en viktig rolle i å holde kroppens celler sammen eller i blodpropp. Den påtar seg mange forskjellige funksjoner i organismen, som er relatert til dens evne til å utvikle limkrefter. Strukturelle feil i fibronektins struktur kan føre til alvorlig svakhet i bindevevet.

Hva er fibronektin?

Fibronectin er et glukoprotein med en molekylvekt på 440 kDa (kilodalton). Det brukes til å utvikle klebekrefter mellom celler, mellom kroppsceller og forskjellige underlag, mellom kroppsceller og den intercellulære matrisen, og mellom blodplater under blodkoagulering. Det støtter derfor sårheling, embryogenese, hemostase, celleadhesjon under cellevandring eller antigenbinding til fagocytter.

Det primære fibronektinet inneholder 2355 aminosyrer og danner 15 isoformer. Det forekommer både i det ekstracellulære området og i kroppens celler. Utenfor cellene er det et uoppløselig protein. Inne i celleplasmaet er det et løselig protein. Alle fibronektinformer er kodet av det samme FN1-genet. Det løselige fibronektinet inneholder to isomere proteinkjeder som er koblet sammen av en disulfidbro. Når det gjelder uoppløselig fibronektin, er disse molekylene koblet til hverandre via disulfidbroer for å danne en fibrellignende struktur.

Anatomi og struktur

I sin grunnleggende struktur er fibronektin en heterodimer bestående av to stavlignende proteinkjeder, som er knyttet sammen av en disulfidbro. De isomere proteinkjedene uttrykkes av det samme genet, FN1-genet. Den forskjellige basesekvensen er resultatet av alternativ spleising av dette genet. Hvert gen inneholder eksoner og introner. Eksoner er seksjoner som er oversatt til proteinstrukturen. I kontrast er introner inaktive gensegmenter. Ved alternativ spleising forblir sekvensen til baseparene den samme, men eksoner og introner finnes på forskjellige gensegmenter. Når du oversetter den genetiske informasjonen, blir de leselige eksonene slått sammen og intronene kuttet ut. Denne alternative oversettelsen av den samme genetiske informasjonen muliggjør dannelse av flere isomere proteinkjeder fra det samme genet.

Fibronectin, som består av to isomere proteinkjeder, er løselig, dannes i leveren og kommer inn i blodplasmaet. Der er det ansvarlig for koagulering av blod som en del av sårheling og vevsregenerering. Uoppløselig fibronektin produseres i makrofagene, endotelceller eller fibroblaster. Den inneholder den samme grunnleggende strukturen. Her er imidlertid de individuelle fibronektinmolekylene på sin side koblet til hverandre ved disulfidbroer for å danne fibrillar proteinstrukturer som holder cellene sammen.

Evnen til å utvikle klebe krefter skyldes den ofte forekommende aminosyresekvensen arginin - glycin - aspartat. Dette fører til vedheft av fibronektin til såkalte integriner (heftemottakere på overflaten av cellene). Proteinkjedene til fibronektin består av mange domener som inneholder 40 til 90 aminosyrer. På grunn av homologien til domenene er fibronektin-polypeptidkjedene delt inn i de tre strukturelle typene I, II og III.

Funksjon & oppgaver

Fibronektin tjener generelt til å holde visse strukturelle enheter sammen. Disse inkluderer cellene, den ekstracellulære matrisen, visse underlag eller til og med blodplater. Tidligere ble det kalt fibronektin Cellelim utpekt. Det sikrer at cellene i vevet holder seg sammen og ikke driver fra hverandre.

Det spiller også en viktig rolle i cellevandring. Til og med forankring av makrofager med antigener er mediert av fibronektin. Videre kontrollerer fibronectin mange prosesser med embryogenese og celledifferensiering.

Imidlertid reduseres fibronektin ofte i ondartede svulster. Dette gjør det mulig for svulsten å vokse inn i vevet og danne metastaser ved å splitte tumorceller.

Det løselige fibronektinet i blodplasmaet gjør det mulig å danne blodpropp for å lukke blødende sår. De individuelle blodplatene limes sammen gjennom dannelse av fibrin. Som opsonin binder fibronektin seg til overflaten av makrofager som reseptorer. Ved hjelp av disse reseptorene kan makrofagene binde og innlemme visse sykdommer som forårsaker partikler. I det ekstracellulære rommet er uoppløselig fibronektin ansvarlig for dannelsen av en matrise som fikser cellene.

Sykdommer

Mangel eller strukturelle avvik i fibronektin har ofte alvorlige helseeffekter. Som et resultat av kreftvekst i svulsten synker fibronektinkonsentrasjonen. Cellestrukturen i svulsten løsner og cellene beveger seg fra hverandre. Dette fører til de hyppige metastaser på grunn av splittelse av tumorceller og deres migrasjon gjennom lymfesystemet eller blodplasma til andre deler av kroppen. I tillegg, på grunn av mangel på fibronektin, kan kreftcellene vokse raskere inn i nabovevet og dermed fortrenge det.

Videre er det arvelige sykdommer som fører til en defekt i bindevevet. Et eksempel er Ehlers-Danlos syndrom. Ehlers-Danlos-syndromet er ikke en ensartet sykdom, men representerer snarere et kompleks av bindevevsdefekter. Type X er forårsaket av manglende eller mangelfull fibronektin. Det er en mutasjon i FN1-genet. Dette fører til en drastisk svakhet i bindevevet. Tilstanden arves som en autosomal recessiv egenskap. Det manifesterer seg i en veldig slapp hud og overmobilitet i leddene. Til tross for store forskjeller i årsaken til det svake bindevevet, er symptomene på de enkelte sykdommer i dette komplekset like. I følge den danske hudlege Edvard Ehlers og den franske hudlegen Henri-Alexandre Danlos er de kardinalsymptomene på Ehlers-Danlos syndrom den sterke overstretchbarheten og teabarbarheten i huden.

Endelig kan en viss mutasjon i FN1-genet også føre til glomerulopati (sykdommer i nyrekorpuskler). Dette er en alvorlig nyresykdom som ofte krever dialysebehandling.