Fibronectina este o glicoproteină mare, multifuncțională, care joacă un rol crucial în semnalizarea celulelor - matrice. În calitate de furnizor fiabil de fibronectină, sunt bine versat în detaliile științifice despre modul în care această proteină remarcabilă participă la aceste procese complexe de semnalizare. În acest blog, vom explora mecanismele prin care fibronectina contribuie la semnalizarea celulelor - matrice și la implicațiile sale în diferite funcții biologice.
Structura și site -urile de legare ale fibronectinei
Fibronectina există ca un dimer compus din două subunități similare legate de legături disulfură la terminiul lor carboxil. Fiecare subunitate conține mai multe domenii modulare, inclusiv repetări de tip I, tip II și tip III. Aceste domenii sunt responsabile de legarea la o varietate de liganzi, cum ar fi integrinele de pe suprafața celulei, colagen în matricea extracelulară (ECM) și alte componente ECM.
Domeniul de legare a integrinei a fibronectinei conține secvența arg - gly - ASP (RGD) bine cunoscută. Integrinele sunt receptori transmembranieni care mediază interacțiunile celulelor - ECM. Când fibronectina se leagă de integrine prin secvența RGD, inițiază o cascadă de evenimente de semnalizare intracelulară. Această legare este extrem de specifică și poate fi reglementată prin conformația fibronectinei și a stării de activare a integrinelor.
Inițierea semnalizării celulelor - matrice prin legarea integrinei
Odată ce fibronectina se leagă de integrine, declanșează gruparea receptorilor de integrină pe suprafața celulei. Această clustering duce la recrutarea diferitelor molecule de semnalizare intracelulară la cozile citoplasmatice ale integrinelor. Unul dintre evenimentele cheie timpurii este activarea kinazelor de adeziune focală (FAKS). FAK -urile sunt non -receptor tirozin kinaze care devin fosforilate la gruparea integrinei.
FAK -urile fosforilate servesc ca site -uri de andocare pentru alte proteine de semnalizare, cum ar fi kinazele familiei SRC. Complexul FAK - SRC activează apoi mai multe căi de semnalizare în aval. De exemplu, poate activa calea proteinei kinazei activate mitogen (MAPK), care este implicată în proliferarea celulară, diferențierea și supraviețuirea. Calea MAPK include kinaze precum semnal extracelular - kinaze reglementate (ERK), C - Jun N - Kinaze terminale (JNK) și P38 MAPK. Activarea acestor kinaze duce la fosforilarea factorilor de transcripție, care la rândul lor reglează expresia genelor.
În plus față de calea MAPK, semnalizarea integrinei mediate de fibronectină activează, de asemenea, calea fosfatidilinositolului 3 - kinazei (PI3K). PI3K fosforilează fosfatidilinositol 4,5 - bisfosfat (PIP2) pentru a genera fosfatidilinositol 3,4,5 - trisfosfat (PIP3). PIP3 apoi recrutează și activează AKT, o serină/treonină kinază. Calea PI3K - AKT este crucială pentru supraviețuirea celulelor, creșterea și metabolismul. Poate inhiba apoptoza prin fosforilarea și inactivarea proteinelor pro -apoptotice, cum ar fi BAD.
Rolul fibronectinei în migrația celulară
Migrația celulară este un proces fundamental în dezvoltare, vindecarea rănilor și metastaza cancerului. Fibronectina joacă un rol central în migrația celulară prin furnizarea unui substrat pentru mișcarea celulelor și prin reglarea căilor de semnalizare implicate în acest proces.
Pe măsură ce celulele se mișcă, ele formează aderențe focale la marginea de frunte. Fibronectina din ECM se leagă de integrine pe suprafața celulei, iar evenimentele de semnalizare rezultate duc la asamblarea și demontarea aderențelor focale. La marginea principală, se formează noi aderențe focale, care asigură tracțiune pentru ca celula să avanseze. Familia Rho de GTPaze mici, inclusiv Rho, RAC și CDC42, sunt regulatoare cheie ale dinamicii de adeziune focală și migrația celulară. Fibronectina - semnalizarea integrinei mediate poate activa aceste GTPaze.
Activarea RAC este asociată cu formarea lamellipodiei, care sunt subțiri, foaia - ca extensiile la marginea de frunte a celulelor migratoare. Activarea CDC42 promovează formarea filopodiei, care sunt subțiri, cu degetele ca proiecții. Activarea Rho este implicată în contracția corpului celulei și în dezasamblarea aderențelor focale la marginea finală a celulei. Prin reglarea activității acestor GTPaze, fibronectina asigură mișcarea celulelor coordonate.
Contribuție la repararea și regenerarea țesuturilor
În contextul reparației și regenerării țesuturilor, fibronectina este depusă rapid la locul de vătămare. Acesta servește ca schela pentru migrația celulară și proliferarea. De exemplu, în vindecarea rănilor, fibronectina este secretată de fibroblaste și trombocite. Se leagă de colagen și alte componente ECM, creând o matrice provizorie.
Celulele epiteliale și fibroblastele migrează de -a lungul fibronectinei - matricea bogată la locul plăgii. Evenimentele de semnalizare inițiate de legarea fibronectinei la integrine pe aceste celule promovează proliferarea lor și sinteza noilor componente ECM. Aceasta duce la închiderea plăgii și la restaurarea integrității țesuturilor.
Mai mult, fibronectina poate modula, de asemenea, răspunsul imun în timpul reparației țesuturilor. Poate interacționa cu celulele imune, cum ar fi macrofagele. Macrofagele exprimă integrine care se pot lega de fibronectină, iar această interacțiune poate regla activarea și funcția macrofagelor. De exemplu, semnalizarea mediată de fibronectină în macrofage le poate îmbunătăți activitatea fagocitică și secreția de citokine și factori de creștere care sunt importanți pentru repararea țesuturilor.
Interacțiune cu alte componente ECM
Fibronectina nu acționează izolat în ECM. Interacționează cu alte componente ECM, cum ar fiExtract de rădăcină paeonia lactiflora, extract de rădăcină Scutellaria baicalensis,Oxid de zinc, șiCeramidă NP. Aceste interacțiuni pot modula în continuare semnalizarea celulelor - matrice.
De exemplu, fibronectina se poate lega la fibrele de colagen. Această legare stabilizează structura ECM și poate afecta, de asemenea, conformația fibronectinei, modificând astfel capacitatea sa de a se lega la integrine. Când fibronectina este asociată cu colagenul, poate prezenta site -urile de legare la integrină într -o orientare mai favorabilă, îmbunătățind semnalizarea integrină.
În plus, fibronectina poate interacționa cu proteoglicani în ECM. Proteoglicanii sunt molecule mari compuse dintr -o proteină de bază și lanțuri de glicozaminoglican. Interacțiunea dintre fibronectină și proteoglicani poate influența disponibilitatea factorilor de creștere în ECM. Unii factori de creștere se pot lega de proteoglicani, iar fibronectina poate regla eliberarea și prezentarea acestor factori de creștere la receptorii de suprafață celulară, modulând în continuare comportamentul celular.
Implicații în boală
Fibronectina aberantă - semnalizarea celulelor mediate - Matricea este asociată cu diverse boli. În cancer, fibronectina este adesea supraexprimată în microambientul tumoral. Poate promova migrația celulelor tumorale, invazia și metastaza prin furnizarea unui substrat favorabil pentru celulele tumorale și prin activarea căilor de semnalizare pro -supraviețuire și pro -migrare.
În bolile fibrotice, cum ar fi fibroza pulmonară și fibroza hepatică, depunerea excesivă a fibronectinei și activarea anormală a semnalizării mediate de fibronectină contribuie la acumularea componentelor ECM și la perturbarea arhitecturii normale a țesuturilor. Semnalizarea dysregulată poate duce la activarea fibroblastelor și la sinteza excesivă a colagenului, ceea ce duce la formarea țesutului fibros.
Concluzie
În concluzie, fibronectina este un jucător cheie în semnalizarea celulelor - matrice. Prin legarea sa la integrine și interacțiunea cu alte componente ECM, inițiază o rețea complexă de căi de semnalizare care reglementează comportamentul celulelor, inclusiv proliferarea, migrația, supraviețuirea și diferențierea. Înțelegerea mecanismelor de semnalizare a celulelor mediate de fibronectină este crucială pentru promovarea cunoștințelor noastre despre procesele biologice normale, cum ar fi dezvoltarea și repararea țesuturilor, precum și pentru dezvoltarea strategiilor terapeutice pentru bolile asociate cu semnalizarea anormală a ECM.
În calitate de furnizor de fibronectină, ne -am angajat să oferim produse fibronectinei de înaltă calitate pentru cercetare și aplicații terapeutice potențiale. Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre produsele noastre de fibronectină sau aveți întrebări cu privire la fibronectină și rolul acesteia în semnalizarea celulelor - matrice, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați pentru achiziții și discuții suplimentare.
Referințe
- Hynes, RO (1992). Integrine: versatilitate, modulare și semnalizare în adeziunea celulelor. Cell, 69 (1), 11 - 25.
- Geiger, B., Bershadsky, AD, Pankov, R., & Yamada, KM (2001). Crosstalk transmembrane între matricea extracelulară - Crosstalk citoschelet. Recenzii ale naturii Biologia celulelor moleculare, 2 (4), 231 - 242.
- Schwarzbauer, JE, & Desimone, DW (2011). Fibronectină dintr -o privire. Journal of Cell Science, 124 (13), 2177 - 2181.
- Guan, JL, & Shalloway, D. (1992). Asocierea kinazei de adeziune focală, PP125FAK, cu kinazele familiei SRC. The Journal of Biological Chemistry, 267 (29), 20691 - 20697.