Fibronektin

Fibronectin 1
PDB grafika bazirano na 1e88.
Dostupne strukture
1e88​, 1e8b​, 1fbr​, 1fna​, 1fnf​, 1fnh​, 1j8k​, 1o9a​, 1oww​, 1q38​, 1qgb​, 1qo6​, 1ttf​, 1ttg​, 2cg6​, 2cg7​, 2cku​, 2fn2​, 2fnb​, 2gee​, 2h41​, 2h45​, 2ha1​
Identifikatori
Simboli FN1; CIG; DKFZp686F10164; DKFZp686H0342; DKFZp686I1370; DKFZp686O13149; FINC; FN; LETS; MSF
Vanjski ID OMIM: 135600 MGI: 95566 HomoloGene: 1533 GeneCards: FN1 Gene
Pregled RNK izražavanja
podaci
Ortolozi
Vrsta Čovek Miš
Entrez 2335 14268
Ensembl ENSG00000115414 ENSMUSG00000026193
UniProt P02751 Q3UZF9
RefSeq (mRNA) NM_002026 NM_010233
RefSeq (protein) NP_002017 NP_034363
Lokacija (UCSC) Chr 2:
215.93 - 216.01 Mb		 Chr 1:
71.52 - 71.59 Mb
PubMed pretraga [1] [2]

Fibronektin je glikoprotein ekstracelularnog matriksa visoke molekulske težine koji se vezuje za proteinske receptore integrine koji premoštavaju membrane.[1] Pored integrina, fibronektin se isto vezuje za komponente ekstracelularnog matriksa kao što su kolagen[2], fibrin i heparan sulfate proteoglukani (e.g. sindekani). Fibronektin protein je kodiran jednim genom, ali alternativno splajsovanje njegove pre-iRNK dovodi do kreiranja nekoliko proteinskih izoformi.

Dve vrste fibronektina su prisutne u kičmenjacima:[1]

Fibronektin igra važnu ulogu u ćelijskoj adheziji, migraciji, i diferencijaciji. On je važan u procesima zarastanja rana i embrionskog razvoja.[1] Nepravilno ekspresija, degeneracija, i organizacija fibronektin gena su bili povezani sa brojnim patološkim okolnostima, uključujući rak i fibrozu.[3]

Struktura

Fibronektin postoji kao dimer, koji se sastoji od dva skoro identična monomera povezanih parom disulfidnih veza.[1][4] Svaki fibronektinski monomer ima molekulsku težinu od 230-250 kDa, i sadrži tri tipa proteinskih modula: tip I, II, i III. Sva tri modula se sastoje of dve antiparalelne β-ploče; međutim, tip I i tip II su stabilizovani intra-lančanim disulfidnim mostovima, dok tip III modul ne sadrži disulfidne mostove. Odsustvo disulfidnih intra-lanaca u tipu III modulima dozvoljava im da se delimično razviju pod uticajem sile.[5]

Tri regiona promenljivog RNK sjedinjavanja se javljaju duž fibronektin monomera.[4] Jedan ili oba "ekstra" tipa III modula (EIIIA i EIIIB) mogu biti prisutna u ćelijskom fibronektinu, ali oni nisu nikad prisutni u fibronektinu iz krvne plazme. Promenljivi V-region postoji između III14-15 (14tog i 15tog tipa III modula). V-region strukture je različit of tipa I, II, i III modula, a njegovo prisustvo i dužina mogu varirati. V-region sadrži vezujuće mesto za α4β1 integrine. Ono je prisutno u većini ćelijskih fibronektina, ali samo jedna of dve pod-jedinice fibronektin dimera plazme sadrži V-region sekvencu.

Moduli su aranžirani u nekoliko funkcionalnih i protein-vezujućih domena duž fibronektin monomera. Postoje četiri fibronektin-vezujuća domena, što dozvoljava fibronektinu da se asocira sa drugim fibronektin molekulima.[4] Jedan of tih fibronektin-vezujućih domena, I1-5, se naziva "saborni domen", i on je neophodan za inicijaciju fibronektin matriks konstrukcije. Moduli III9-10 su "ćelijski vezujući domeni" fibronektina. RGD sekvenca (Arg-Gly-Asp) je locirana III10 i one je mesto ćelijskog pripajanja putem αVβ1 i αVβ3 integrina na ćelijskoj površini. "Mesto sjedinjavanja" je na III9 i ima ulogu u modulaciji fibronektinove asocijacije sa αVβ1 integrinima.[6] Fibronektin isto sadrži domene za fibrin-vezivanje (I1-5, I10-12), kolagen-vezivanje (I6-9), fibulin-1-vezivanje (III13-14), i sindekan-vezivanje (III12-14).[4]

Modularna struktura fibronektina i njegovih vezujućih domena

Funkcija

Fibronektin ima brojne funkcije koje osiguravaju normalno funkcionisanje kičmenjačkih organizama.[1] On je posreduje ćelijsku adheziju, rast, migraciju i diferencijaciju. Ćelijski fibronektin je konstruisan u ekstra-ćelijskom matriksu, jednoj nerastvornoj mreži koja odvaja i podržava organe i tkiva organizma.

Fibronektin igra presudnu ulogu u lečenju rana.[7] Zajedno sa fibrinom, plazma fibronektin se deponuje na mestu povrede, formirajući krvnu grudvu koja zaustavlja krvarenje i zaštićuje potporno tkivo. Dok se popravka tkiva nastavlja, fibroblasti i makrofage počinju da preuređuju površinu, degradirajući proteine koji formiraju privremeni matriks krvne grudve i zamenjujući ih sa matriksom koji više podseća normalnom okružujećem tkivu. Fibroblasti izlučuju proteaze, uključujući matriks metaloproteaze, koje svaruju fibronektin is plazme, i potom fibroblasti izlučuju ćelijski fibronektin i sklapaju ga u nerastvorni matriks. Fragmentacija fibronektina proteazama je bila predložena da promoviše kontrakciju rane, što je kritičan korak u zarastanju rane. Fragmentacija fibronektina isto tako izlaže njegov V-region, koji sadrži mesto za vezivanje α4β1 integrina. Ti fragmenti fibronektina se veruje da uvećavaju vezivanje ćelija koje izražavaju α4β1 integrin, što im dozvoljava da se priljube i kontraktuju okružujući matriks.

Fibronektin je neophodan za embriogenezu, i inaktiviranje gena fibronektina uzrokuje ranu embrionsku letalnost.[8] Fibronektin je važan u upravljanju ćelijskom adhezijom i migracijom u toku embrionskog razvoja. U razvoju sisara, odsustvo fibronektina dovodi do defekata mezoderma, i nervne cevi, i vaskularnog razvoja.

Fibronektin se isto nalazi u normalnoj ljudskog pljuvački, što pomaže sprečavanju kolonizacije usne šupljine i grla potencijalno patogenim bakterijama.[9]

Matriks konstrukcija

Ćelijski fibronektin formira nerastvorni fibrilarni matriks u kompleksnom ćelijski-posedovanom procesu.[10] Formiranje fibronektin matriksa počinje kad se rastvorljivi, kompaktni fibronektin dimeri izluče is ćelija, obično fibroblasta. Ti rastvorljivi dimeri se vežu za α5β1 integrin receptore na ćelijskoj površini i pomažu u grupisanju integrina. Lokalna koncentracija integrin-vezanog fibronektina se povećava, dozvoljavajući vezanim fibronektin molekulima da lakše uzajamno deluju. U daljem progresu formiranja fibronektina, rastvorljivi filamenti se pretvaraju u veće nerastvorne filamente koji sačinjavaju ekstra ćelijski matriks.

Promena fibronektina od rastvorne u nerastvorne filamente se odvija kad su prikrivena fibronektin-vezujuća mesta izložena duž vezanih fibronektin molekula. Veruje se da ćelije rastežu fibronektin povlačenjem njihovih fibronektin-vezanih integrin receptorima. Ta sila delimično razvija fibronektin ligand, otkrivajući skrivena fibronektin-vezujuća mesta i dozvoljavajući obližnjim fibronektin molekulima da se vežu. Ta fibronektin-fibronektin interakcija omogućava rastvorljivom, ćelijski-asociranim filamentima da se granaju i stabilizuju u nerastvorni fibronektin matriks.

Uloga u raku

Nekoliko morfoloških promena primećenih u tumorima i tumor-izvedenim ćelijskim linijama je pripisano smanjenoj fibronektin ekspresiji, povećanoj fibronektin degradaciji, i smanjenoj ekspresiji fibronektin-vezujućeg receptora, kao što su α5β1 integrini.[11] Fibronektin je impliciran u razvoju karcinoma.[12] U karcinomu plućima, fibronektin ekspresija je povećana, posebno u plućnom karcinomu ne-malih ćelija.

Interakcije

Pokazano je da fibronektin stupa u interakcije sa kolagenom, tip VII, alfa 1,[13][14] TRIB3,[15] lipoproteinom (a),[16] Tenascin C,[17] CD44[18] i IGFBP3.[19][20]

Vidi još

Reference

  1. ^ а б в г д Pankov R, Yamada KM (2002). „Fibronectin at a glance”. Journal of cell science. 115 (Pt 20): 3861—3. PMID 12244123. doi:10.1242/jcs.00059. 
  2. ^ Donald Voet; Judith G. Voet (2005). Biochemistry (3 изд.). Wiley. стр. 233—240. ISBN 9780471193500. 
  3. ^ Williams CM, Engler AJ, Slone RD, Galante LL, Schwarzbauer JE (2008). „Fibronectin expression modulates mammary epithelial cell proliferation during acinar differentiation”. Cancer research. 68 (9): 3185—92. PMC 2748963 Слободан приступ. PMID 18451144. doi:10.1158/0008-5472.CAN-07-2673. 
  4. ^ а б в г Mao Y, Schwarzbauer JE (2005). „Fibronectin fibrillogenesis, a cell-mediated matrix assembly process”. Matrix biology : journal of the International Society for Matrix Biology. 24 (6): 389—99. PMID 16061370. doi:10.1016/j.matbio.2005.06.008. 
  5. ^ Erickson, H. P. (2002). „Stretching fibronectin”. Journal of muscle research and cell motility. 23 (5-6): 575—80. PMID 12785106. doi:10.1023/A:1023427026818. 
  6. ^ Sechler JL, Corbett SA, Schwarzbauer JE (1997). „Modulatory roles for integrin activation and the synergy site of fibronectin during matrix assembly”. Molecular biology of the cell. 8 (12): 2563—73. PMC 25728 Слободан приступ. PMID 9398676. 
  7. ^ Valenick LV, Hsia HC, Schwarzbauer JE (2005). „Fibronectin fragmentation promotes alpha4beta1 integrin-mediated contraction of a fibrin-fibronectin provisional matrix”. Experimental cell research. 309 (1): 48—55. PMID 15992798. doi:10.1016/j.yexcr.2005.05.024. 
  8. ^ George EL, Georges-Labouesse EN, Patel-King RS, Rayburn H, Hynes RO (1993). „Defects in mesoderm, neural tube and vascular development in mouse embryos lacking fibronectin”. Development (Cambridge, England). 119 (4): 1079—91. PMID 8306876. 
  9. ^ Hasty DL, Simpson WA (1987). „Effects of fibronectin and other salivary macromolecules on the adherence of Escherichia coli to buccal epithelial cells”. Infection and immunity. 55 (9): 2103—9. PMC 260663 Слободан приступ. PMID 3305363. Архивирано из оригинала 08. 03. 2009. г. Приступљено 13. 03. 2010. 
  10. ^ Wierzbicka-Patynowski I, Schwarzbauer JE (2003). „The ins and outs of fibronectin matrix assembly”. Journal of cell science. 116 (Pt 16): 3269—76. PMID 12857786. doi:10.1242/jcs.00670. 
  11. ^ Hynes, Richard O. (1990). Fibronectins. Berlin: Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-97050-9. 
  12. ^ Han S, Khuri FR, Roman J (2006). „Fibronectin stimulates non-small cell lung carcinoma cell growth through activation of Akt/mammalian target of rapamycin/S6 kinase and inactivation of LKB1/AMP-activated protein kinase signal pathways”. Cancer research. 66 (1): 315—23. PMID 16397245. doi:10.1158/0008-5472.CAN-05-2367. 
  13. ^ Lapiere JC, Chen JD, Iwasaki T, Hu L, Uitto J, Woodley DT (1994). „Type VII collagen specifically binds fibronectin via a unique subdomain within the collagenous triple helix”. J. Invest. Dermatol. UNITED STATES. 103 (5): 637—41. ISSN 0022-202X. PMID 7963647. doi:10.1111/1523-1747.ep12398270. 
  14. ^ Chen M, Marinkovich MP, Veis A, Cai X, Rao CN, O'Toole EA, Woodley DT (1997). „Interactions of the amino-terminal noncollagenous (NC1) domain of type VII collagen with extracellular matrix components. A potential role in epidermal-dermal adherence in human skin”. J. Biol. Chem. UNITED STATES. 272 (23): 14516—22. ISSN 0021-9258. PMID 9169408. doi:10.1074/jbc.272.23.14516. 
  15. ^ Zhou, Ying; Lu, Li; et al. (2008). „E3 ubiquitin ligase SIAH1 mediates ubiquitination and degradation of TRB3”. Cell. Signal. England. 20 (5): 942—8. ISSN 0898-6568. PMID 18276110. doi:10.1016/j.cellsig.2008.01.010. 
  16. ^ Salonen, E M; Jauhiainen, M.; et al. (1989). „Lipoprotein(a) binds to fibronectin and has serine proteinase activity capable of cleaving it”. EMBO J. ENGLAND. 8 (13): 4035—40. ISSN 0261-4189. PMC 401578 Слободан приступ. PMID 2531657. 
  17. ^ Chung, C Y; Zardi, L.; Erickson H P (1995). „Binding of tenascin-C to soluble fibronectin and matrix fibrils”. J. Biol. Chem. UNITED STATES. 270 (48): 29012—7. ISSN 0021-9258. PMID 7499434. doi:10.1074/jbc.270.48.29012. 
  18. ^ Jalkanen, S; Jalkanen, M. (1992). „Lymphocyte CD44 binds the COOH-terminal heparin-binding domain of fibronectin”. J. Cell Biol. UNITED STATES. 116 (3): 817—25. ISSN 0021-9525. PMC 2289325 Слободан приступ. PMID 1730778. doi:10.1083/jcb.116.3.817. 
  19. ^ Martin, J A; Miller B A; et al. (2002). „Co-localization of insulin-like growth factor binding protein 3 and fibronectin in human articular cartilage”. Osteoarthr. Cartil. England. 10 (7): 556—63. ISSN 1063-4584. PMID 12127836. doi:10.1053/joca.2002.0791. 
  20. ^ Gui, Y; Murphy L J (2001). „Insulin-like growth factor (IGF)-binding protein-3 (IGFBP-3) binds to fibronectin (FN): demonstration of IGF-I/IGFBP-3/fn ternary complexes in human plasma”. J. Clin. Endocrinol. Metab. United States. 86 (5): 2104—10. ISSN 0021-972X. PMID 11344214. doi:10.1210/jc.86.5.2104. 

Literatura

Dodatni izvori

Spoljašnje veze

Mediji vezani za članak Fibronektin na Vikimedijinoj ostavi