Fibronektin je glukoprotein i igra glavnu ulogu u koheziji tjelesnih stanica ili u njima krv zgrušavanje. U organizmu izvršava mnogo različitih funkcija povezanih s njegovom sposobnošću stvaranja adhezivnih sila. Strukturni nedostaci u stvaranju fibronektina mogu dovesti do teške vezivno tkivo slabosti.
Što je fibronektin?
Fibronektin predstavlja glukoprotein molekulske mase 440 kDa (kilodaltona). Služi za stvaranje sila prianjanja između stanica, između tjelesnih stanica i različitih supstrata, između tjelesnih stanica i međustaničnog matriksa te između trombociti za vrijeme krv zgrušavanje. Stoga podržava zarastanje rana, embriogeneza, hemostaza, adhezija stanica tijekom migracije stanica ili vezivanja antigena na fagocite. Primarni fibronektin sadrži 2355 aminokiseline i tvori 15 izoforma. Nalazi se u izvanstaničnom području kao i unutar somatskih stanica. Izvan stanica predstavlja netopivi protein. Unutar stanične plazme nalazi se topivi protein. Svi oblici fibronektina kodirani su istim FN1 gen. Topivi fibronektin sadrži dva izomerna proteinska lanca povezana disulfidnim mostom. U netopivom fibronektinu, ovi molekule međusobno su ponovno povezani disulfidom mostovi da tvore strukturu sličnu fibrilu.
Anatomija i struktura
U osnovnoj strukturi fibronektin predstavlja heterodimer dva proteinska lanca slična štapiću. Oni su povezani disulfidnim mostom. Izomerni proteinski lanci izraženi su iz istih gen, gen FN1. Različiti redoslijed baza proizlazi iz alternativnog spajanja ovog gen. Svaki gen sadrži eksone i introne. Egzoni su segmenti koji se prevode u strukturu proteina. Introni su, s druge strane, neaktivni segmenti gena. U alternativnom spajanju, slijed parova baza ostaje isti, ali egzoni i introni nalaze se na različitim segmentima gena. U prijevodu genetskih informacija, čitljivi se egzoni spajaju i introni se izrezuju. Ovaj alternativni prijevod istih genetskih informacija omogućuje stvaranje višestrukih izomernih proteinskih lanaca iz istog gena. Fibronektin nastao iz dva izomerna proteinska lanca je topiv, nastaje u jetra i ulazi u krv plazma. Tamo je odgovoran za zgrušavanje krvi u kontekstu zarastanje rana i regeneracija tkiva. Netopljivi fibronektin stvara se u makrofazima, endotelnim stanicama ili fibroblastima. Sadrži istu osnovnu strukturu. Međutim, ovdje je riječ o pojedinačnom fibronektinu molekule su opet povezani disulfidom mostovi kako bi stvorili fibrilarne proteinske strukture koje drže stanice na okupu. Sposobnost stvaranja adhezivnih sila rezultat je često javljajuće se aminokiselinske sekvence arginin-glicin-aspartat. To rezultira adhezijom fibronektina na takozvane integrine (receptori za adheziju na površini stanica). Proteinski lanci fibronektina sastoje se od mnogih domena koje sadrže 40 do 90 aminokiseline. Na temelju homologije domena, polipeptidni lanci fibronektina klasificirani su u tri strukturna tipa, I, II i III.
Funkcija i uloge
Fibronektin općenito služi za održavanje određenih strukturnih jedinica. Uključuju stanice, izvanstanični matriks, određene podloge i trombociti. U prošlosti se fibronektin zbog toga nazivao i staničnim ljepilom. Osigurava da stanice u tkivima ostanu zajedno i da se ne razdvajaju. Također igra glavnu ulogu u migraciji stanica. Čak i spajanje makrofaga na antigene posreduje fibronektin. Nadalje, fibronektin također kontrolira mnoge procese embriogeneze i diferencijacije stanica. Međutim, kod malignih tumora fibronektin se često smanjuje. To omogućuje tumoru da rasti u tkivo i oblik metastaze odbacivanjem tumorskih stanica. U krvnoj plazmi topivi fibronektin omogućuje stvaranje krvnih ugrušaka za zatvaranje krvarenja rane. U ovom procesu pojedinačna krv trombociti su zalijepljeni stvaranjem fibrina. Kao opsonin, fibronektin se veže za površinu makrofaga kao receptori. Uz pomoć ovih receptora, makrofagi se mogu vezati i ugraditi određene patogene čestice. U izvanstaničnom prostoru, netopivi fibronektin odgovoran je za stvaranje matrice koja fiksira stanice.
Bolesti
Nedostatak ili strukturne abnormalnosti fibronektina često su ozbiljni zdravlje posljedice. Na primjer, kao rezultat Raka rast unutar tumora, fibronektin koncentracija smanjuje. Asocijacija stanica unutar tumora postaje labavija i stanice se migriraju. To dovodi do čestih metastaze uzrokovane odvajanjem tumorskih stanica i migracijom kroz limfni sustav ili krvnu plazmu u druge dijelove tijela. Uz to, zbog nedostatka fibronektina, Raka stanice također mogu rasti brže u susjedno tkivo i tako ga istisnuti. Nadalje, postoje nasljedne bolesti koje dovesti na kvar vezivno tkivo, Jedan primjer je Ehlers-Danlosov sindrom. Ehlers-Danlosov sindrom nije pojedinačna bolest, već predstavlja kompleks vezivno tkivo nedostaci. Tip X uzrokuje odsutni ili neispravni fibronektin. To je mutacija u genu FN1. To rezultira drastičnim slabost vezivnog tkiva. Bolest se nasljeđuje na autosomno recesivni način. Očituje se vrlo mlitavim koža i hipermobilnost zglobova. Unatoč velikim razlikama u uzroku slabost vezivnog tkiva, simptomi pojedinih bolesti ovog kompleksa su slični. Prema danskom dermatologu Edvardu Ehlersu i francuskom dermatologu Henri-Alexandreu Danlosu, kardinalni simptomi Ehlers-Danlosov sindrom su ozbiljno prekomjerno rastezanje i kidanje koža. Konačno, određena mutacija u genu FN1 također može dovesti do glomerulopatije (bolesti bubrežnih korpuskula). Ovo je ozbiljno bubreg bolest koja često zahtijeva dijaliza liječenje.