Fibronectin

Fibronectin là một glucoprotein và đóng một vai trò quan trọng trong việc giữ các tế bào cơ thể lại với nhau hoặc trong quá trình đông máu. Nó đảm nhiệm nhiều chức năng khác nhau trong cơ thể sinh vật, liên quan đến khả năng phát triển lực kết dính. Các lỗi cấu trúc trong cấu trúc của fibronectin có thể dẫn đến sự suy yếu nghiêm trọng của mô liên kết.

Fibronectin là gì?

Fibronectin là một glucoprotein có trọng lượng phân tử 440 kDa (kilodalton), được sử dụng để phát triển lực kết dính giữa các tế bào, giữa các tế bào cơ thể và các chất nền khác nhau, giữa các tế bào cơ thể và chất nền gian bào, và giữa các tiểu cầu trong máu trong quá trình đông máu. Do đó, nó hỗ trợ làm lành vết thương, tạo phôi, cầm máu, kết dính tế bào trong quá trình di chuyển của tế bào hoặc liên kết kháng nguyên với thực bào.

Fibronectin chính chứa 2355 axit amin và tạo thành 15 đồng dạng. Nó xảy ra cả ở khu vực ngoại bào và trong các tế bào cơ thể. Bên ngoài tế bào, nó là một loại protein không hòa tan, bên trong huyết tương tế bào là một loại protein hòa tan. Tất cả các dạng fibronectin đều được mã hóa bởi cùng một gen FN1. Fibronectin hòa tan chứa hai chuỗi protein đồng phân được liên kết với nhau bằng cầu nối disulfide. Trong trường hợp fibronectin không hòa tan, các phân tử này lại được kết nối với nhau thông qua cầu nối disulfide để tạo thành cấu trúc giống như fibril.

Giải phẫu & cấu trúc

Về cấu trúc cơ bản, fibronectin là một heterodimer được tạo thành từ hai chuỗi protein hình que, chúng được liên kết với nhau bằng một cầu nối disulfide. Các chuỗi protein đồng phân được biểu hiện bởi cùng một gen, gen FN1. Trình tự cơ sở khác nhau là kết quả của sự nối thay thế của gen này. Mỗi gen chứa exon và intron. Exon là các phần được dịch mã trong cấu trúc protein. Ngược lại, intron là những đoạn gen không hoạt động. Với cách nối thay thế, trình tự của các cặp bazơ vẫn giữ nguyên, nhưng các exon và intron được tìm thấy trên các đoạn gen khác nhau. Khi dịch mã thông tin di truyền, các exon dễ đọc được hợp nhất và các intron bị cắt ra. Sự dịch mã thay thế này của cùng một thông tin di truyền cho phép hình thành một số chuỗi protein đồng phân từ cùng một gen.

Fibronectin, được tạo thành từ hai chuỗi protein đồng phân, hòa tan, được hình thành trong gan và đi vào huyết tương. Ở đó, nó chịu trách nhiệm cho quá trình đông máu như một phần của quá trình chữa lành vết thương và tái tạo mô. Fibronectin không hòa tan được tạo ra trong đại thực bào, tế bào nội mô hoặc nguyên bào sợi. Nó chứa cấu trúc cơ bản giống nhau. Tuy nhiên, tại đây, các phân tử fibronectin riêng lẻ lần lượt được kết nối với nhau bằng các cầu nối disulfide để tạo thành các cấu trúc protein hình sợi giữ các tế bào lại với nhau.

Khả năng phát triển lực kết dính là do trình tự axit amin thường xuất hiện arginine - glycine - aspartate. Điều này dẫn đến sự kết dính của fibronectin với cái gọi là tích phân (thụ thể bám dính trên bề mặt tế bào). Các chuỗi protein của fibronectin được tạo thành từ nhiều vùng chứa từ 40 đến 90 axit amin. Do sự tương đồng của các miền, chuỗi polypeptit fibronectin được chia thành ba kiểu cấu trúc I, II và III.

Chức năng & nhiệm vụ

Fibronectin thường dùng để giữ các đơn vị cấu trúc nhất định lại với nhau. Chúng bao gồm các tế bào, chất nền ngoại bào, một số chất nền hoặc thậm chí cả tiểu cầu trong máu. Fibronectin từng được gọi là Keo tế bào được chỉ định. Nó đảm bảo rằng các tế bào trong mô ở lại với nhau và không bị tách rời.

Nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc di chuyển tế bào. Ngay cả việc gắn kết các đại thực bào với kháng nguyên cũng được thực hiện qua trung gian của fibronectin. Hơn nữa, fibronectin kiểm soát nhiều quá trình hình thành phôi và biệt hóa tế bào.

Tuy nhiên, fibronectin thường bị giảm trong các khối u ác tính. Điều này cho phép khối u phát triển vào mô và hình thành di căn bằng cách tách ra các tế bào khối u.

Fibronectin hòa tan trong huyết tương cho phép hình thành cục máu đông để đóng vết thương chảy máu. Các tiểu cầu trong máu riêng lẻ được kết dính với nhau thông qua sự hình thành của fibrin. Là một opsonin, fibronectin liên kết với bề mặt của đại thực bào như một thụ thể. Với sự trợ giúp của các thụ thể này, các đại thực bào có thể liên kết và kết hợp các phần tử gây bệnh nhất định. Trong không gian ngoại bào, fibronectin không hòa tan chịu trách nhiệm hình thành chất nền cố định các tế bào.

Bệnh tật

Sự thiếu hụt hoặc bất thường về cấu trúc trong fibronectin thường gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe. Do sự phát triển của ung thư trong khối u, nồng độ fibronectin giảm xuống. Cấu trúc tế bào trong khối u lỏng lẻo và các tế bào di chuyển ra xa nhau. Điều này dẫn đến di căn thường xuyên do sự phân tách của các tế bào khối u và sự di chuyển của chúng qua hệ thống bạch huyết hoặc huyết tương đến các bộ phận khác của cơ thể. Ngoài ra, do thiếu fibronectin, các tế bào ung thư có thể phát triển sang các mô lân cận nhanh hơn và do đó nó sẽ chiếm chỗ.

Hơn nữa, có những bệnh di truyền dẫn đến khiếm khuyết trong mô liên kết. Một ví dụ là hội chứng Ehlers-Danlos. Hội chứng Ehlers-Danlos không phải là một căn bệnh đồng nhất, mà là một bệnh phức hợp của các khuyết tật mô liên kết. Loại X là do thiếu hoặc khiếm khuyết fibronectin. Đây là một đột biến trong gen FN1. Điều này dẫn đến sự suy yếu nghiêm trọng của các mô liên kết. Tình trạng này được di truyền như một tính trạng lặn trên NST thường. Nó biểu hiện ở tình trạng da rất chảy xệ và các khớp không cử động được quá nhiều. Mặc dù có sự khác biệt lớn về nguyên nhân của mô liên kết yếu, các triệu chứng của các bệnh riêng lẻ của phức hợp này là tương tự nhau. Theo bác sĩ da liễu người Đan Mạch Edvard Ehlers và bác sĩ da liễu người Pháp Henri-Alexandre Danlos, các triệu chứng cơ bản của hội chứng Ehlers-Danlos là khả năng phục hồi và khả năng phục hồi của da rất mạnh.

Cuối cùng, một đột biến nào đó trong gen FN1 cũng có thể dẫn đến bệnh cầu thận (các bệnh về tiểu thể thận). Đây là một bệnh thận nghiêm trọng thường phải điều trị lọc máu.