Fibronektin

Fibronektin adalah glukoprotein dan memainkan peran penting dalam menjaga sel-sel tubuh tetap bersama atau dalam pembekuan darah. Ini mengambil banyak fungsi berbeda dalam organisme, yang terkait dengan kemampuannya untuk mengembangkan kekuatan perekat. Kesalahan struktural dalam struktur fibronektin dapat menyebabkan kelemahan jaringan ikat yang parah.

Apa itu fibronektin?

Fibronektin adalah glukoprotein dengan berat molekul 440 kDa (kilodalton). Fibronektin digunakan untuk mengembangkan kekuatan perekat antar sel, antara sel tubuh dan berbagai substrat, antara sel tubuh dan matriks antarsel, dan antara trombosit darah selama pembekuan darah. Oleh karena itu mendukung penyembuhan luka, embriogenesis, hemostasis, adhesi sel selama migrasi sel atau pengikatan antigen ke fagosit.

Fibronektin primer mengandung 2355 asam amino dan membentuk 15 isoform. Itu terjadi baik di area ekstraseluler dan di dalam sel-sel tubuh. Di luar sel itu adalah protein yang tidak larut, di dalam plasma sel itu adalah protein yang larut. Semua bentuk fibronektin dikodekan oleh gen FN1 yang sama. Fibronektin terlarut mengandung dua rantai protein isomerik yang dihubungkan oleh jembatan disulfida. Dalam kasus fibronektin yang tidak larut, molekul-molekul ini kembali terhubung satu sama lain melalui jembatan disulfida untuk membentuk struktur seperti fibril.

Anatomi & struktur

Dalam struktur dasarnya, fibronektin adalah heterodimer yang terdiri dari dua rantai protein mirip batang yang dihubungkan oleh jembatan disulfida. Rantai protein isomerik diekspresikan oleh gen yang sama, gen FN1. Hasil sekuens basa yang berbeda dari splicing alternatif gen ini. Setiap gen mengandung ekson dan intron. Ekson adalah bagian yang diterjemahkan ke dalam struktur protein. Sebaliknya, intron adalah segmen gen yang tidak aktif. Dengan penyambungan alternatif, urutan pasangan basa tetap sama, tetapi ekson dan intron ditemukan pada segmen gen yang berbeda. Saat menerjemahkan informasi genetik, ekson yang dapat dibaca digabungkan dan intronnya dipotong. Terjemahan alternatif dari informasi genetik yang sama ini memungkinkan pembentukan beberapa rantai protein isomerik dari gen yang sama.

Fibronektin, yang terdiri dari dua rantai protein isomerik, dapat larut, terbentuk di hati dan memasuki plasma darah. Di sana bertanggung jawab untuk pembekuan darah sebagai bagian dari penyembuhan luka dan regenerasi jaringan. Fibronektin yang tidak larut diproduksi di makrofag, sel endotel atau fibroblas. Ini berisi struktur dasar yang sama. Di sini, bagaimanapun, molekul fibronektin individu pada gilirannya terhubung satu sama lain oleh jembatan disulfida untuk membentuk struktur protein fibrillar yang menahan sel bersama.

Kemampuan untuk mengembangkan gaya adhesif disebabkan oleh urutan asam amino yang sering muncul yaitu arginin - glisin - aspartat. Hal ini menyebabkan adhesi fibronektin ke integrin (reseptor adhesi pada permukaan sel). Rantai protein fibronektin terdiri dari banyak domain yang mengandung 40 hingga 90 asam amino. Karena homologi domain, rantai polipeptida fibronektin dibagi menjadi tiga tipe struktural I, II dan III.

Fungsi & tugas

Fibronektin umumnya berfungsi untuk menyatukan unit-unit struktural tertentu. Ini termasuk sel, matriks ekstraseluler, substrat tertentu atau bahkan trombosit darah. Fibronektin dulu disebut Lem sel ditunjuk. Ini memastikan bahwa sel-sel di jaringan tetap bersama dan tidak terpisah.

Ini juga memainkan peran utama dalam migrasi sel. Bahkan penambatan makrofag dengan antigen dimediasi oleh fibronektin. Selain itu, fibronektin mengontrol banyak proses embriogenesis dan diferensiasi sel.

Namun, fibronektin seringkali berkurang pada tumor ganas. Ini memungkinkan tumor untuk tumbuh ke dalam jaringan dan membentuk metastasis dengan memisahkan sel tumor.

Fibronektin larut dalam plasma darah memungkinkan bekuan darah terbentuk untuk menutup luka berdarah. Trombosit darah individu direkatkan melalui pembentukan fibrin. Sebagai opsonin, fibronektin mengikat permukaan makrofag sebagai reseptor. Dengan bantuan reseptor ini, makrofag dapat mengikat dan menggabungkan partikel penyebab penyakit tertentu. Di ruang ekstraseluler, fibronektin yang tidak larut bertanggung jawab untuk pembentukan matriks yang memperbaiki sel.

Penyakit

Kekurangan atau kelainan struktural pada fibronektin seringkali memiliki efek kesehatan yang serius. Akibat pertumbuhan kanker di dalam tumor, konsentrasi fibronektin turun. Struktur sel di tumor mengendur dan sel-sel bergerak terpisah. Hal ini menyebabkan metastasis yang sering karena pemisahan sel tumor dan migrasi mereka melalui sistem limfatik atau plasma darah ke bagian tubuh lainnya. Selain itu, karena kurangnya fibronektin, sel kanker dapat tumbuh ke jaringan tetangga lebih cepat dan dengan demikian menggantikannya.

Selain itu, ada penyakit keturunan yang menyebabkan kerusakan pada jaringan ikat. Salah satu contohnya adalah sindrom Ehlers-Danlos. Sindrom Ehlers-Danlos bukanlah penyakit yang seragam, tetapi lebih merupakan gejala kerusakan jaringan ikat yang kompleks. Tipe X disebabkan oleh fibronektin yang hilang atau rusak. Ini adalah mutasi pada gen FN1. Hal ini menyebabkan kelemahan jaringan ikat yang drastis. Kondisi ini diturunkan sebagai sifat resesif autosom. Ini memanifestasikan dirinya dalam kulit yang sangat kendur dan persendian yang terlalu banyak bergerak. Terlepas dari perbedaan besar dalam penyebab jaringan ikat lemah, gejala penyakit individu kompleks ini serupa. Menurut dokter kulit Denmark Edvard Ehlers dan dokter kulit Perancis Henri-Alexandre Danlos, gejala utama dari sindrom Ehlers-Danlos adalah kulit yang dapat diregangkan secara berlebihan dan mudah robek.

Akhirnya, mutasi tertentu pada gen FN1 juga dapat menyebabkan glomerulopati (penyakit sel-sel ginjal). Ini adalah penyakit ginjal serius yang seringkali membutuhkan perawatan dialisis.