Fibronektin

Fibronektin adalah glukoprotein dan memainkan peranan penting dalam menjaga sel-sel badan bersama atau dalam pembekuan darah. Ia memerlukan banyak fungsi dalam organisma, yang berkaitan dengan kemampuannya mengembangkan daya pelekat. Kesalahan struktur dalam struktur fibronektin boleh menyebabkan kelemahan tisu penghubung yang teruk.

Apa itu fibronektin?

Fibronectin adalah glukoprotein dengan berat molekul 440 kDa (kilodalton). Ia digunakan untuk mengembangkan daya perekat antara sel, antara sel badan dan pelbagai substrat, antara sel badan dan matriks antar sel, dan antara platelet darah semasa pembekuan darah. Oleh itu, ia menyokong penyembuhan luka, embriogenesis, hemostasis, lekatan sel semasa penghijrahan sel atau pengikatan antigen ke fagosit.

Fibronektin utama mengandungi 2355 asid amino dan membentuk 15 isoform. Ia berlaku di kawasan ekstraselular dan di dalam sel badan. Di luar sel itu adalah protein yang tidak larut.Di dalam plasma sel itu adalah protein yang larut. Semua bentuk fibronektin dikodkan oleh gen FN1 yang sama. Fibronektin larut mengandungi dua rantai protein isomer yang dihubungkan oleh jambatan disulfida. Sekiranya fibronektin tidak larut, molekul-molekul ini dihubungkan satu sama lain melalui jambatan disulfida untuk membentuk struktur seperti fibril.

Anatomi & struktur

Dalam struktur asasnya, fibronektin adalah heterodimer yang terdiri daripada dua rantai protein seperti batang, yang dihubungkan oleh jambatan disulfida. Rantai protein isomer dinyatakan oleh gen yang sama, gen FN1. Urutan asas yang berbeza hasil daripada penyambungan alternatif gen ini. Setiap gen mengandungi ekson dan intron. Exon adalah bahagian yang diterjemahkan ke dalam struktur protein. Sebaliknya, intron adalah segmen gen yang tidak aktif. Dengan penyambungan alternatif, urutan pasangan asas tetap sama, tetapi ekson dan intron terdapat pada segmen gen yang berbeza. Semasa menerjemahkan maklumat genetik, ekson yang terbaca digabungkan dan intron dipotong. Terjemahan alternatif maklumat genetik yang sama memungkinkan pembentukan beberapa rantai protein isomer dari gen yang sama.

Fibronectin, terdiri dari dua rantai protein isomer, larut, terbentuk di hati dan memasuki plasma darah. Di sana bertanggung jawab untuk pembekuan darah sebagai bagian dari penyembuhan luka dan pertumbuhan semula tisu. Fibronektin yang tidak larut dihasilkan di makrofag, sel endotel atau fibroblas. Ia mengandungi struktur asas yang sama. Walau bagaimanapun, di sini, molekul-molekul fibronektin masing-masing dihubungkan antara satu sama lain oleh jambatan disulfida untuk membentuk struktur protein fibrillar yang menyatukan sel-sel.

Keupayaan untuk mengembangkan daya pelekat disebabkan oleh urutan asid amino arginin - glisin - aspartat yang sering terjadi. Ini membawa kepada lekatan fibronektin kepada apa yang disebut integrin (reseptor lekatan pada permukaan sel). Rantai protein fibronektin terdiri dari banyak domain yang mengandung 40 hingga 90 asam amino. Oleh kerana homologi domain, rantai polipeptida fibronektin terbahagi kepada tiga jenis struktur I, II dan III.

Fungsi & tugas

Fibronectin umumnya berfungsi untuk menyatukan unit struktur tertentu. Ini merangkumi sel, matriks ekstraselular, substrat tertentu atau bahkan platelet darah. Fibronectin biasa dipanggil Gam sel ditetapkan. Ia memastikan sel-sel dalam tisu tetap bersama dan tidak berpisah.

Ia juga memainkan peranan utama dalam penghijrahan sel. Bahkan pengumpulan makrofag dengan antigen dimediasi oleh fibronektin. Selanjutnya, fibronektin mengawal banyak proses embriogenesis dan pembezaan sel.

Walau bagaimanapun, fibronektin sering dikurangkan pada tumor malignan. Ini membolehkan tumor tumbuh ke dalam tisu dan membentuk metastasis dengan memisahkan sel-sel tumor.

Fibronektin larut dalam plasma darah membolehkan pembekuan darah terbentuk untuk menutup luka pendarahan. Platelet darah individu dilekatkan bersama melalui pembentukan fibrin. Sebagai opsonin, fibronektin mengikat ke permukaan makrofag sebagai reseptor. Dengan bantuan reseptor ini, makrofag dapat mengikat dan memasukkan zarah penyebab penyakit tertentu. Di ruang ekstraselular, fibronektin tidak larut bertanggungjawab untuk pembentukan matriks yang memperbaiki sel.

Penyakit

Kekurangan atau keabnormalan struktur dalam fibronektin sering mempunyai kesan kesihatan yang serius. Akibat pertumbuhan barah di dalam tumor, kepekatan fibronektin menurun. Struktur sel dalam tumor melonggarkan dan sel bergerak terpisah. Ini membawa kepada metastasis yang kerap disebabkan oleh pemisahan sel-sel tumor dan penghijrahan mereka melalui sistem limfa atau plasma darah ke bahagian badan yang lain. Di samping itu, kerana kekurangan fibronektin, sel-sel barah dapat tumbuh ke tisu berdekatan dengan lebih cepat dan dengan itu menggantikannya.

Selain itu, terdapat penyakit keturunan yang menyebabkan kecacatan pada tisu penghubung. Salah satu contohnya ialah sindrom Ehlers-Danlos. Sindrom Ehlers-Danlos bukan penyakit seragam, melainkan mewakili kompleks kecacatan tisu penghubung.Jenis X disebabkan oleh fibronektin yang hilang atau cacat. Ia adalah mutasi pada gen FN1. Ini membawa kepada kelemahan tisu penghubung yang drastik. Keadaan ini diwarisi sebagai sifat resesif autosomal. Ia menampakkan diri pada kulit yang kendur dan pergerakan sendi yang berlebihan. Walaupun terdapat perbezaan yang besar dalam penyebab tisu penghubung yang lemah, gejala penyakit individu kompleks ini serupa. Menurut pakar dermatologi Denmark, Edvard Ehlers dan pakar dermatologi Perancis, Henri-Alexandre Danlos, simptom kardinal sindrom Ehlers-Danlos adalah keterlaluan dan ketahanan kulit yang teruk.

Akhirnya, mutasi tertentu dalam gen FN1 juga boleh menyebabkan glomerulopati (penyakit pada corpuscles ginjal). Ini adalah penyakit buah pinggang yang serius yang sering memerlukan rawatan dialisis.