Fibronektin

Fibronektin bir glukoproteindir ve vücut hücrelerini bir arada tutmada veya kanın pıhtılaşmasında önemli bir rol oynar. Organizmada yapışkan kuvvetler geliştirme yeteneği ile ilgili birçok farklı işlevi üstlenir. Fibronektin yapısındaki yapısal hatalar, bağ dokusunun ciddi şekilde zayıflamasına neden olabilir.

Fibronektin nedir?

Fibronektin, moleküler ağırlığı 440 kDa (kilodalton) olan bir glukoproteindir.Kan pıhtılaşması sırasında hücreler arasında, vücut hücreleri ve çeşitli substratlar arasında, vücut hücreleri ile hücreler arası matris arasında ve kan trombositleri arasında yapışkan kuvvetler geliştirmek için kullanılır. Bu nedenle, hücre göçü sırasında yara iyileşmesini, embriyogenezi, hemostazı, hücre yapışmasını veya fagositlere antijen bağlanmasını destekler.

Birincil fibronektin, 2355 amino asit içerir ve 15 izoform oluşturur. Hem hücre dışı alanda hem de vücut hücrelerinde meydana gelir. Hücrelerin dışında çözünmeyen bir proteindir, hücre plazmasının içinde çözünür bir proteindir. Tüm fibronektin formları aynı FN1 geni tarafından kodlanır. Çözünür fibronektin, bir disülfür köprüsü ile bağlanan iki izomerik protein zinciri içerir. Çözünmeyen fibronektin durumunda, bu moleküller fibril benzeri bir yapı oluşturmak için tekrar disülfür köprüleri aracılığıyla birbirine bağlanır.

Anatomi ve yapı

Fibronektin, temel yapısında iki çubuk benzeri protein zincirinden oluşan bir heterodimerdir ve bunlar bir disülfür köprüsü ile bağlanır. İzomerik protein zincirleri aynı gen, FN1 geni tarafından ifade edilir. Farklı baz dizisi, bu genin alternatif birleştirilmesinden kaynaklanır. Her gen ekson ve intron içerir. Eksonlar, protein yapısına çevrilen bölümlerdir. Buna karşılık, intronlar inaktif gen segmentleridir. Alternatif birleştirmeyle baz çiftlerinin dizisi aynı kalır, ancak eksonlar ve intronlar farklı gen segmentlerinde bulunur. Genetik bilgiyi çevirirken, okunaklı eksonlar birleştirilir ve intronlar kesilir. Aynı genetik bilginin bu alternatif çevirisi, aynı genden birkaç izomerik protein zincirinin oluşumunu sağlar.

İki izomerik protein zincirinden oluşan fibronektin çözünür, karaciğerde oluşur ve kan plazmasına girer. Orada, yara iyileşmesinin ve doku yenilenmesinin bir parçası olarak kanın pıhtılaşmasından sorumludur. Çözünmeyen fibronektin, makrofajlarda, endotelyal hücrelerde veya fibroblastlarda üretilir. Aynı temel yapıyı içerir. Bununla birlikte burada, tek tek fibronektin molekülleri, hücreleri bir arada tutan fibriler protein yapıları oluşturmak için disülfür köprüleri ile tekrar birbirine bağlanır.

Yapışkan kuvvetler geliştirme yeteneği, sıklıkla oluşan amino asit dizisi arginin - glisin - aspartattan kaynaklanmaktadır. Bu, fibronektinin sözde integrinlere (hücrelerin yüzeyindeki yapışma reseptörleri) yapışmasına yol açar. Fibronektinin protein zincirleri, 40 ila 90 amino asit içeren birçok alandan oluşur. Alanların homolojisine bağlı olarak, fibronektin polipeptit zincirleri, üç yapısal tip I, II ve III'e bölünür.

İşlev ve görevler

Fibronektin genellikle belirli yapısal birimleri bir arada tutmaya hizmet eder. Bunlar, hücreleri, hücre dışı matrisi, belirli substratları ve hatta kan trombositlerini içerir. Fibronektin eskiden Hücre tutkalı belirlenmiş. Dokulardaki hücrelerin bir arada kalmasını ve dağılmamasını sağlar.

Ayrıca hücre göçünde önemli bir rol oynar. Makrofajların antijenlerle kenetlenmesine bile fibronektin aracılık eder. Ayrıca fibronektin, birçok embriyogenez ve hücre farklılaşması sürecini kontrol eder.

Bununla birlikte, fibronektin genellikle kötü huylu tümörlerde azalır. Bu, tümörün doku içinde büyümesini ve tümör hücrelerini ayırarak metastaz oluşturmasını sağlar.

Kan plazmasındaki çözünür fibronektin, kanayan yaraları kapatmak için kan pıhtılarının oluşmasını sağlar. Bireysel kan trombositleri, fibrin oluşumu yoluyla birbirine yapıştırılır. Bir opsonin olarak fibronektin, makrofajların yüzeyine reseptörler olarak bağlanır. Bu reseptörlerin yardımıyla makrofajlar, hastalığa neden olan belirli parçacıkları bağlayabilir ve birleştirebilir. Hücre dışı boşlukta çözünmeyen fibronektin, hücreleri sabitleyen bir matrisin oluşumundan sorumludur.

Hastalıklar

Fibronektindeki eksiklik veya yapısal anormallikler genellikle ciddi sağlık etkilerine sahiptir. Tümör içindeki kanser büyümesinin bir sonucu olarak, fibronektin konsantrasyonu düşer. Tümördeki hücre yapısı gevşer ve hücreler birbirinden ayrılır. Bu, tümör hücrelerinin bölünmesi ve lenfatik sistem veya kan plazması yoluyla vücudun diğer kısımlarına göç etmesi nedeniyle sık metastazlara yol açar. Ayrıca fibronektin eksikliğinden dolayı kanser hücreleri komşu dokuya daha hızlı büyüyebilir ve böylece yerini değiştirebilir.

Ayrıca bağ dokusunda defekt oluşturan kalıtsal hastalıklar vardır. Ehlers-Danlos sendromu buna bir örnek. Ehlers-Danlos sendromu tek tip bir hastalık değildir, ancak bir bağ dokusu kusurları kompleksidir. Tip X, eksik veya kusurlu fibronektinden kaynaklanır. FN1 genindeki bir mutasyondur. Bu, bağ dokusunda ciddi bir zayıflığa yol açar. Durum, otozomal resesif bir özellik olarak kalıtılır. Çok sarkık bir ciltte ve eklemlerin aşırı hareketsizliğinde kendini gösterir. Zayıf bağ dokusunun nedenindeki büyük farklılıklara rağmen, bu kompleksin münferit hastalıklarının semptomları benzerdir. Danimarkalı dermatolog Edvard Ehlers ve Fransız dermatolog Henri-Alexandre Danlos'a göre, Ehlers-Danlos sendromunun başlıca semptomları, cildin aşırı gerilmesi ve yırtılabilmesidir.

Son olarak, FN1 genindeki belirli bir mutasyon da glomerülopatiye (böbrek korpüsküllerinin hastalıkları) yol açabilir. Bu, sıklıkla diyaliz tedavisi gerektiren ciddi bir böbrek hastalığıdır.