fibronektina je glukoprotein i igra važnu ulogu u održavanju tjelesnih stanica zajedno ili u zgrušavanju krvi. Preuzima u organizmu mnogo različitih funkcija, koje su povezane s njegovom sposobnošću da razvija adhezivne sile. Strukturne pogreške u strukturi fibronektina mogu dovesti do ozbiljne slabosti vezivnog tkiva.
Što je fibronektin?
Fibronektin je glukoprotein s molekulskom masom od 440 kDa (kilodaltona). Koristi se za razvijanje adhezivnih sila između stanica, između stanica tijela i različitih supstrata, između stanica tijela i međućelijskog matriksa, te između trombocita u krvi tijekom zgrušavanja krvi. Stoga podupire zacjeljivanje rana, embriogenezu, hemostazu, staničnu adheziju tijekom migracije stanice ili vezanje antigena na fagocite.
Primarni fibronektin sadrži 2355 aminokiselina i tvori 15 izoforma. Javlja se kako u izvanćelijskom području tako i unutar tjelesnih stanica. Izvan stanica je netopljivi protein, a unutar stanične plazme topivi protein. Svi fibronektinski oblici kodirani su istim FN1 genom. Topivi fibronektin sadrži dva izomerna lanca proteina koji su povezani disulfidnim mostom. U slučaju netopljivog fibronektina, te se molekule ponovno povezuju jedna s drugom preko disulfidnih mostova kako bi tvorile strukturu sličnu fibrili.
Anatomija i struktura
U svojoj osnovnoj strukturi fibronektin je heterodimer koji se sastoji od dva proteinska lanca nalik šipkama, a povezani su disulfidnim mostom. Lanci izomernih proteina eksprimirani su istim genom, FN1 genom. Različite bazne sekvence rezultat su alternativnog spajanja ovog gena. Svaki gen sadrži egzone i introne. Egzoni su odjeljci koji se prevode u strukturu proteina. Suprotno tome, introni su neaktivni segmenti gena. Sa alternativnim spajanjem, redoslijed osnovnih parova ostaje isti, ali egzoni i introni nalaze se na različitim genskim segmentima. Pri prevođenju genetskih informacija spajaju se čitljivi egzoni i izrezuju se introni. Ovaj alternativni prijevod istih genetskih podataka omogućuje stvaranje nekoliko izomernih proteinskih lanaca iz istog gena.
Fibronektin, sastavljen od dva lanca izomernih proteina, topiv je, formira se u jetri i ulazi u krvnu plazmu. Tamo je odgovoran za koagulaciju krvi kao dio zarastanja rana i regeneracije tkiva. Netopljivi fibronektin proizvodi se u makrofazima, endotelnim stanicama ili fibroblastima. Sadrži istu osnovnu strukturu. Ovdje su, međutim, pojedinačne molekule fibronektina ponovno povezane jedna s drugom disulfidnim mostovima da bi se formirale fibrilarne proteinske strukture koje drže stanice zajedno.
Sposobnost razvijanja adhezivnih sila nastaje zbog često prisutne aminokiselinske sekvence arginin - glicin - aspartat. To dovodi do adhezije fibronektina na takozvane integine (receptore adhezije na površini stanica). Proteinski lanci fibronektina sastoje se od mnogih domena koje sadrže 40 do 90 aminokiselina. Zbog homologije domena, fibronektinski polipeptidni lanci dijele se na tri strukturna tipa I, II i III.
Funkcija i zadaci
Fibronektin općenito služi za držanje određenih strukturnih jedinica. Oni uključuju stanice, izvanstanični matriks, određene supstrate ili čak krvne pločice. Nekada se zvao fibronektin Stanično ljepilo određen. Osigurava da stanice u tkivima ostaju zajedno i ne odvajaju se.
On također igra veliku ulogu u migraciji stanica. Čak je i povezivanje makrofaga s antigenima posredovano fibronektinom. Nadalje, fibronektin kontrolira mnoge procese embriogeneze i diferencijacije stanica.
Međutim, fibronektin se često smanjuje kod malignih tumora. To omogućava tumoru da preraste u tkivo i formira metastaze cijepanjem tumorskih stanica.
Topivi fibronektin u krvnoj plazmi omogućava stvaranje krvnih ugrušaka kako bi se zatvorile krvave rane. Pojedinačne krvne pločice lijepljene su zajedno stvaranjem fibrina. Kao opsonin, fibronektin se veže na površinu makrofaga kao receptore. Uz pomoć ovih receptora, makrofagi se mogu vezati i ugraditi određene čestice koje uzrokuju bolest. U vanćelijskom prostoru netopljivi fibronektin odgovoran je za formiranje matrice koja učvršćuje stanice.
bolesti
Manjak ili strukturne nepravilnosti fibronektina često imaju ozbiljne zdravstvene učinke. Kao rezultat rasta karcinoma unutar tumora, koncentracija fibronektina opada. Stanična struktura u tumoru je labava i stanice se razdvajaju. To dovodi do čestih metastaza zbog cijepanja tumorskih stanica i njihove migracije preko limfnog sustava ili krvne plazme u druge dijelove tijela. Pored toga, zbog nedostatka fibronektina, stanice raka mogu brže narasti u susjedno tkivo i na taj način ga istisnuti.
Nadalje, postoje nasljedne bolesti koje dovode do oštećenja vezivnog tkiva. Jedan primjer je Ehlers-Danlos sindrom. Ehlers-Danlos sindrom nije jednolika bolest, već predstavlja kompleks oštećenja vezivnog tkiva. Tip X je uzrokovan nedostatkom ili neispravnim fibronektinom. To je mutacija u FN1 genu. To dovodi do drastične slabosti vezivnog tkiva. Stanje se nasljeđuje kao autosomno recesivna osobina. Manifestira se u vrlo opuštenoj koži i prekomjernosti zglobova. Unatoč velikim razlikama u uzroku slabog vezivnog tkiva, simptomi pojedinih bolesti ovog kompleksa su slični. Prema danskom dermatologu Edvardu Ehlersu i francuskom dermatologu Henri-Alexandre Danlosu, kardinalni simptomi sindroma Ehlers-Danlos su ozbiljna prekomjerna protegljivost i probirljivost kože.
Konačno, određena mutacija gena FN1 može dovesti i do glomerulopatije (bolesti bubrežnih tjelesa). Ovo je ozbiljna bolest bubrega koja često zahtijeva liječenje na dijalizi.
