フィブロネクチン 糖タンパク質であり、体細胞を一緒に保つか、または血液凝固で重要な役割を果たします。それは、付着力を発達させるその能力に関連している、生物において多くの異なる機能を引き受けます。フィブロネクチンの構造における構造的エラーは、結合組織の深刻な衰弱につながる可能性があります。
フィブロネクチンとは？
フィブロネクチンは分子量440 kDa（キロダルトン）の糖タンパク質で、細胞間、体細胞とさまざまな基質間、体細胞と細胞間マトリックス間、および血液凝固中の血小板間の接着力を発達させるために使用されます。したがって、創傷治癒、胚形成、止血、細胞遊走中の細胞接着または食細胞への抗原結合をサポートします。
一次フィブロネクチンは2355アミノ酸を含み、15のアイソフォームを形成します。細胞外領域と体細胞内の両方で発生します。細胞外では不溶性タンパク質、細胞内では可溶性タンパク質です。すべてのフィブロネクチン形態は、同じFN1遺伝子によってコードされています。可溶性フィブロネクチンは、ジスルフィド架橋によって連結された2つの異性体タンパク質鎖を含みます。不溶性フィブロネクチンの場合、これらの分子は再びジスルフィド架橋を介して互いに結合し、フィブリル様構造を形成します。
解剖学と構造
フィブロネクチンはその基本的な構造では、2本の棒状のタンパク質鎖から構成されるヘテロ二量体であり、これらはジスルフィド架橋によって連結されています。異性体タンパク質鎖は、同じ遺伝子、FN1遺伝子によって発現されます。異なる塩基配列は、この遺伝子の選択的スプライシングから生じます。各遺伝子にはエクソンとイントロンが含まれています。エクソンはタンパク質構造に翻訳されるセクションです。対照的に、イントロンは不活性な遺伝子セグメントです。選択的スプライシングでは、塩基対の配列は同じままですが、エキソンとイントロンは異なる遺伝子セグメント上にあります。遺伝情報を翻訳すると、読みやすいエクソンが統合され、イントロンが切り取られます。同じ遺伝情報のこの代替翻訳により、同じ遺伝子からのいくつかの異性体タンパク質鎖の形成が可能になります。
2つの異性体タンパク質鎖で構成されるフィブロネクチンは可溶性で、肝臓で形成され、血漿に入ります。そこでは、それは創傷治癒と組織再生の一部としての血液の凝固に責任があります。不溶性フィブロネクチンは、マクロファージ、内皮細胞、線維芽細胞で産生されます。同じ基本構造が含まれています。ただし、ここでは、個々のフィブロネクチン分子がジスルフィド架橋によって相互に接続され、細胞をまとめて保持するフィブリル状タンパク質構造を形成します。
接着力を発生させる能力は、頻繁に発生するアミノ酸配列アルギニン–グリシン–アスパラギン酸によるものです。これにより、フィブロネクチンがいわゆるインテグリン（細胞表面の接着受容体）に接着します。フィブロネクチンのタンパク質鎖は、40〜90個のアミノ酸を含む多くのドメインで構成されています。ドメインの相同性により、フィブロネクチンポリペプチド鎖は3つの構造タイプI、II、IIIに分類されます。
機能とタスク
フィブロネクチンは一般に、特定の構造単位をまとめる働きをします。これらには、細胞、細胞外マトリックス、特定の基質、さらには血小板が含まれます。フィブロネクチンはかつて呼ばれていた 細胞接着剤 専用。これにより、組織内の細胞が一緒に留まり、バラバラにならないことが保証されます。
また、細胞遊走にも大きな役割を果たします。マクロファージと抗原のドッキングでさえ、フィブロネクチンによって媒介されます。さらに、フィブロネクチンは胚発生と細胞分化の多くのプロセスを制御します。
しかし、フィブロネクチンは悪性腫瘍ではしばしば減少します。これにより、腫瘍が組織に成長し、腫瘍細胞を分裂させることにより転移を形成することができます。
血漿中の可溶性フィブロネクチンは、血栓を形成して出血している創傷を閉じることを可能にします。個々の血小板は、フィブリンの形成を通じて一緒に接着されます。オプソニンとして、フィブロネクチンは受容体としてマクロファージの表面に結合します。これらの受容体の助けを借りて、マクロファージは特定の疾患の原因となる粒子に結合して組み込むことができます。細胞外空間では、不溶性フィブロネクチンが細胞を固定するマトリックスの形成に関与しています。
病気
フィブロネクチンの欠乏または構造異常は、しばしば深刻な健康への影響をもたらします。腫瘍内の癌の成長の結果として、フィブロネクチン濃度が低下します。腫瘍の細胞構造が緩み、細胞が離れて移動します。これは、腫瘍細胞の分裂およびリンパ系または血漿を介して体の他の部分へのそれらの移動による頻繁な転移につながる。さらに、フィブロネクチンが不足しているため、癌細胞はより早く隣接組織に成長し、それによってそれを置き換えることができます。
さらに、結合組織の欠損につながる遺伝性疾患があります。その一例がエーラース・ダンロス症候群です。 Ehlers-Danlos症候群は、均一な疾患ではなく、結合組織欠損の複合体を表します。タイプXは、フィブロネクチンの欠損または欠損が原因で発生します。 FN1遺伝子の変異です。これは結合組織の劇的な衰弱につながります。状態は常染色体劣性形質として遺伝します。皮膚のたるみと関節の過剰な動きに現れます。弱い結合組織の原因には大きな違いがあるにもかかわらず、この複合体の個々の疾患の症状は似ています。デンマークの皮膚科医エドヴァルドエーラーズとフランスの皮膚科医アンリアレクサンドルダンロスによると、エーラーズダンロス症候群の主要な症状は、皮膚の強い伸展性と引き裂き性です。
最後に、FN1遺伝子の特定の変異も糸球体症（腎小体の病気）につながる可能性があります。これは、しばしば透析治療を必要とする深刻な腎臓病です。
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