Под редакцией доктора Джованни Четта
Специализированные белки
ЕСМ содержит большое (и все еще недостаточно определенное) количество специализированных неколлагеновых белков, которые обычно имеют несколько доменов со специфическими сайтами связывания для других молекул ЕСМ и рецепторов клеточной поверхности. Таким образом, каждый отдельный компонент этих белков действует как «усилитель» контактов как между похожими, так и между разными молекулами, создавая бесконечную биохимическую сеть, способную генерировать, модулировать, варьировать и распространять даже на расстоянии миллионы и миллионы биохимическая информация. (и энергетическая).
Важным специализированным белком внеклеточного матрикса является фибронектин, высокомолекулярный гликопротеин, обнаруженный у всех позвоночных. Это димер гликопротеина, состоящий из двух больших субъединиц, соединенных дисульфидными мостиками. Фибронектин, по-видимому, может влиять на рост по-разному. клеточная, межклеточная адгезия и с внеклеточным матриксом (обладает способностью связываться с клетками и другими молекулами внеклеточного матрикса, например коллагеном, фибрином, гепарином), миграция клеток (клетка может перемещаться на расстояние до 5 см в день - Альбергати, 2004) и т.п. Наиболее известная изоформа, тип III, связывается с интегрины. Последние представляют собой семейство трансмембранных белков, которые влияют на адгезию клеток к внеклеточному матриксу посредством распознавания Последовательность RGD. Пептиды RGD представляют собой аминокислотные цепи различной длины, начиная с простых трипептидов, характеризующиеся аминокислотной последовательностью аргинин-глицин-аспарагиновая кислота. Эта аминокислотная последовательность повсеместно присутствует в организме и участвует во многих физиологических функциях.Эта последовательность RGD представляет собой одну из структур, которые обеспечивают адгезию определенных клеточных линий (например, воспалительных клеток), чтобы они могли выполнять свою функцию. Связь между интегринами и RGD вызывает ряд реакций в цитоплазме, которые включают цитоскелет и другие белки, которые регулируют клеточную адгезию, рост и миграцию. Таким образом, интегрины действуют как механорецепторы: они избирательно и модулируемо передают тяги и механические толчки. из ECM в клетку и наоборот (Hynes, 2002). Наконец, кажется верным, что фибриллы фибронектина располагаются и формируются правильно только при наличии напряжения; это растяжение вызывается самими клетками (Alberts, 2002).
Глюкозаминогликаны (ГАГ) и протеогликаны (ПГ)
Глюкозаминогликаны (ГАГС) и протеогликаны (ПГ) образуют сильно гидратированное гелеобразное вещество, определенное в соединительных тканях, внутри которых размещены и размещены фибриллярные белки. Эта форма полисахаридного геля способна, с одной стороны, позволить ECM противостоять значительным силам сжатия, а с другой стороны, обеспечить быструю и постоянную диффузию питательных веществ, метаболитов и гормонов между кровью и тканями.
ГАГ обычно ковалентно связываются с ядром белка, давая начало протеогликанам (PGS). ГАГ и ПГ способны действовать поодиночке или группами в качестве рецепторов для молекул адгезии или в качестве катализаторов биохимических процессов в циркулирующих молекулах, таких как факторы роста, цитокины и ферменты свертывания крови.
Глюкозаминогликаны (ГАГ) представлены полисахаридными цепями, состоящими из многократно повторяющихся дисахаридных единиц. Один из двух сахаров всегда представлен аминосахаром (н-ацетилглюкозамин или н-ацетилгалактозамин), почти всегда сульфатом. Второй сахар обычно представляет собой глюкуроновую кислоту или ее идуроновый изомер L. Существует 4 основные группы ГАГ: гиалуронаны, хондроитинсульфаты и дерматансульфаты, гепарансульфаты, кератансульфаты.
Полисахаридные цепи глюкозаминогликанов объемно слишком жесткие, чтобы складываться внутри компактных глобулярных структур, типичных для полипептидных цепей, к тому же они очень гидрофильны. По этим причинам (и, вероятно, также и по другим неизвестным нам причинам) ГАГ имеют тенденцию принимать чрезвычайно конформации. занимают большой объем по отношению к своей массе и, таким образом, образуют значительные количества геля даже при низких концентрациях. Большое количество отрицательных зарядов (ГАГ представляют собой самые многочисленные анионные клетки, обычно сульфатированные, продуцируемые клетками животных) притягивает многочисленные катионы; среди них преобладающую роль играет Na +, который обеспечивает полную осмотическую емкость и улавливает огромное количество воды в ЕСМ. Таким образом, возникают отеки (тургоры), которые позволяют ECM противодействовать даже важным силам сжатия (благодаря этому, например, хрящ бедра может в физиологических условиях отлично противостоять давлению в несколько сотен атмосфер).
Внутри соединительной ткани ГАГ составляют менее 10-12% от общего веса, однако, благодаря своим характеристикам, они заполняют многие внеклеточные пространства, образуя поры гидратированного геля различных размеров и плотностей электрических зарядов, действуя таким образом. от избранных ключевых точек или «серверов», через которые регулируется движение молекул и клеток внутри MEC в зависимости от их размера, веса и электрического заряда.
Гиалуроновая кислота (гиалуронан, гиалуронат) представляет собой, пожалуй, самый простой из ГАГ. У человека она состоит из примерно 25 000 равных несульфатированных дисахаридов и обычно не связана с каким-либо «белковым ядром», поэтому имеет атипичную структуру. Экспериментальные и молекулярно-биологические данные подтверждают, что он играет фундаментальную роль на уровне костей и суставов с точки зрения устойчивости к значительным нагрузкам. Более того, он играет очень важную роль в заполнении пространств в ECM во время эмбрионального развития: он создает пустые пространства между клетками, в которые они будут мигрировать на более поздних стадиях (Albergati, 2004).
GAG и PG, связываясь друг с другом, могут давать огромные полимерные комплексы в ECM. Например, молекулы Аггрекано, которые представляют собой большинство PG на уровне суставов, соединяются через нековалентные связи с гиалуроновой кислотой, давая начало агрегатам размером с бактерию.
Не все PG секретируются ECM, некоторые являются неотъемлемыми компонентами плазматических мембран. Среди наиболее известных мембранных PG i синдеканы у них есть внеклеточный домен, состоящий из трех цепей ГАГ, тогда как внутриклеточный, как полагают, способен реагировать с актином клеточного цитоскелета (Alberts, 2002).
Другие статьи на тему «Фибронектин, глюкозаминогликаны и протеогликаны»
- Коллаген и эластин, волокна коллагена во внеклеточном матриксе
- Внеклеточный матрикс
- Важность внеклеточного матрикса в клеточном равновесии
- Изменения внеклеточного матрикса и патологии
- Соединительная ткань и внеклеточный матрикс
- Глубокая фасция - соединительная ткань
- Фасциальные механорецепторы и миофибробласты
- Биомеханика глубокой фасции
- Осанка и динамическое равновесие
- Тенсегрити и спиральные движения
- Нижние конечности и движения тела
- Ягодичный упор и стоматогнатический аппарат
- Клинические случаи, постуральные изменения
- Клинические случаи, осанка
- Постуральная оценка - Клинический случай
- Библиография - От внеклеточного матрикса к позе. Является ли соединительная система нашим истинным Deus ex machina?
