Fibronectin là một glucoprotein và đóng một vai trò chính trong sự gắn kết của các tế bào cơ thể hoặc trong máu sự đông máu. Trong cơ thể sinh vật, nó thực hiện nhiều chức năng khác nhau liên quan đến khả năng hình thành lực kết dính. Các khiếm khuyết cấu trúc trong việc hình thành fibronectin có thể dẫn đến nghiêm trọng mô liên kết những điểm yếu.
Fibronectin là gì?
Fibronectin đại diện cho một glucoprotein có trọng lượng phân tử 440 kDa (kilodalton). Nó phục vụ để hình thành 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 tiểu cầu suốt trong máu sự đông máu. Do đó, nó hỗ trợ làm lành vết thương, phát sinh phôi, cầm máu, sự kết dính của tế bào trong quá trình di chuyển của tế bào hoặc sự gắn kết của kháng nguyên với tế bào thực bào. Fibronectin chính chứa 2355 amino axit và tạo thành 15 đồng dạng. Nó được tìm thấy ở khu vực ngoại bào cũng như bên trong tế bào xôma. Bên ngoài tế bào, nó đại diện cho một loại protein không hòa tan. Bên trong huyết tương tế bào, nó là một loại protein hòa tan. Tất cả các dạng fibronectin đều được mã hóa bởi cùng một FN1 gen. Fibronectin hòa tan chứa hai chuỗi protein đồng phân được liên kết bởi một cầu nối disulfide. Trong fibronectin không hòa tan, những phân tử được kết nối với nhau một lần nữa bằng disulfide cầu để tạo thành một cấu trúc giống như fibril.
Giải phẫu và cấu trúc
Trong cấu trúc cơ bản, fibronectin đại diện cho một chất dị ứng của hai chuỗi protein hình que. Chúng được nối với nhau bằng một cầu nối disulfua. Các chuỗi protein đồng phân được biểu hiện từ cùng gen, gen FN1. Trình tự cơ sở khác nhau là kết quả của việc nối thay thế này gen. Mỗi gen chứa exon và intron. Exon là các đoạn được dịch mã thành cấu trúc protein. Mặt khác, intron là những đoạn gen không hoạt động. Trong cách nối khác, trình tự của các cặp bazơ vẫn giữ nguyên, nhưng các exon và intron được tìm thấy ở các đoạn gen khác nhau. Trong quá trình dịch mã thông tin di truyền, các exon có thể đọc được được nối với nhau và các intron được cắt bỏ. Sự dịch mã thay thế này của cùng một thông tin di truyền cho phép hình thành nhiều chuỗi protein đồng phân từ cùng một gen. Các fibronectin được hình thành từ hai chuỗi protein đồng phân có thể hòa tan, được hình thành trong gan và đi vào máu huyết tương. Ở đó nó chịu trách nhiệm về sự đông máu trong bối cảnh làm lành vết thương và tái tạo mô. Fibronectin không hòa tan được sản xuất trong đại thực bào, tế bào nội mô hoặc nguyên bào sợi. Nó chứa cấu trúc cơ bản giống nhau. Tuy nhiên, ở đây, fibronectin riêng lẻ phân tử lại được liên kết với nhau bằng disulfide cầu để hình thành các cấu trúc protein dạng sợi giúp giữ các tế bào lại với nhau. Khả năng hình thành lực kết dính là do trình tự axit amin thường xuyên xuất hiện arginine-glycine-aspartate. Điều này dẫn đến sự kết dính của fibronectin với cái gọi là tích phân (các thụ thể bám dính trên bề mặt tế bào). Các chuỗi protein của fibronectin bao gồm nhiều vùng chứa từ 40 đến 90 amino axit. Dựa trên sự tương đồng của các miền, chuỗi polypeptide fibronectin được phân loại thành ba loại cấu trúc, I, II và III.
Chức năng và vai trò
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 nhất định và tiểu cầu. Trong quá khứ, fibronectin do đó còn được gọi là chất keo tế bào. Nó đảm bảo rằng các tế bào trong mô luôn ở cùng nhau và không bị tách rời. Nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình di chuyển của 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 cũng kiểm soát nhiều quá trình hình thành phôi và biệt hóa tế bào. Tuy nhiên, trong các khối u ác tính, fibronectin thường bị giảm. Điều này cho phép khối u phát triển vào mô và hình thức di căn bằng cách làm rụng các tế bào khối u. Trong huyết tương, fibronectin hòa tan cho phép hình thành cục máu đông để đóng máu vết thương. Trong quá trình này, máu cá nhân tiểu cầu được kết dính với nhau bởi sự hình thành 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.
Bệnh
Sự thiếu hụt hoặc bất thường cấu trúc của fibronectin thường nghiêm trọng sức khỏe kết quả. Ví dụ, do kết quả của ung thư phát triển trong khối u, fibronectin tập trung giảm dần. Sự liên kết tế bào trong khối u trở nên lỏng lẻo hơn và các tế bào di chuyển ra xa nhau. Điều này dẫn đến việc thường xuyên di căn gây ra bởi các tế bào khối u tách ra và di chuyển qua hệ thống bạch huyết hoặc huyết tương đến các bộ phận khác của cơ thể. Ngoài ra, do thiếu fibronectin, ung thư tế bào cũng có thể phát triển nhanh hơn vào mô lân cận và do đó dịch chuyển nó. Hơn nữa, có những bệnh di truyền dẫn một khiếm khuyết của mô liên kết. Một ví dụ là Hội chứng Ehlers-Danlos. Hội chứng Ehlers-Danlos không phải là một bệnh đơn lẻ, mà đại diện cho một phức hợp mô liên kết khiếm khuyết. Loại X là do fibronectin không có hoặc bị lỗi. Nó là một đột biến trong gen FN1. Điều này dẫn đến một điểm yếu của mô liên kết. Bệnh di truyền theo kiểu lặn trên NST thường. Nó được biểu hiện bằng rất nhão da và tính linh hoạt của khớp. Mặc dù có sự khác biệt lớn về nguyên nhân yếu mô liên kết, các triệu chứng của các bệnh riêng lẻ của phức hợp này là tương tự nhau. Theo bác sĩ da liễu Đan Mạch Edvard Ehlers và bác sĩ da liễu người Pháp Henri-Alexandre Danlos, các triệu chứng cơ bản của Hội chứng Ehlers-Danlos đang căng quá mức nghiêm trọng và rách da. Cuối cùng, một đột biến nhất định trong gen FN1 cũng có thể dẫn bệnh cầu thận (bệnh của tiểu thể thận). Đây là một nghiêm trọng thận bệnh thường đòi hỏi lọc máu điều trị.
