загрузка...
 
СТРОЕНИЕ ГЛИКОПРОТЕИНОВ
Повернутись до змісту

СТРОЕНИЕ ГЛИКОПРОТЕИНОВ

В отличие от описанных выше фибрилли- на, МАСР и фибулина, гликопротеины основного вещества не входят в состав волокон, хотя и тесно взаимодействуют с ними.

Фибронектин — сильно преобладающий гликопротеин основного вещества. Это очень крупный белок: его полипептидная цепь насчитывает без малого 2500 АО. Обычно молекула состоит из двух таких субъединиц - одинаковых или немного различающихся. Соединены они двумя 8-8-мостиками, расположенными поблизости от С-конца Посредством таких же связей они склонны формировать мультидимеры.

Субъединица фибронектина (ФН) имеет модульное строение. Каждый модуль - это типовая последовательность нескольких десятков аминокислот. Молекула содержит три типа модулей. Их так и называют — фибронектины типа I, II и III, ибо тот или иной из них встречается и в других белках. Эти модули состоят из соответственно 40-45, 60-65 и около 90 АО. Полипептидная цепь мономера представляет собой тандемное повторение 12 доменов ФН-1, прерываемое двумя модулями ФН-Н и немного подальше - блоком из 16 повторов ФН-Ш, за которым следуют последние три модуля типа I (рис. 10-6). Семь участков гликозилирования распределены почти по всей цепи белка.

Рис. 10-6. Модульное строение фибронектина.

(Модули ФН-1 обозначены прямоугольниками. ФН-Н - квадратами, ФН-Ш - овалами).

Два важных качества присущи фибронек- тину. Одно обусловлено особенностями вторичной структуры модуля ФН-Ш. Здесь 7 коротких (3-складчатых отрезков плотно упакованы рядом друг с другом посредством водородных связей, образуя компактный домен размером в 4 нм. Довольно умеренным усилием можно преодолеть прочность слабых связей и «выпрямить» изгибы цепи, обеспечив растягивание домена до 29 нм. Однако после прекращения внешнего воздействия происходит спонтанный возврат в исходную компактную форму. Способность ФН-Ш к этим обратимым изменениям лежит в основе упругой эластичности молекулы, что делает ее подобной эластину.

Другое из важнейших качеств фибронектина - это разнообразие центров узнавания других макромолекул. Наибольший вклад в их формирование вносят модули ФН-1. Обилие остатков циетеина в этих доменах способствует образованию дисульфидных связей. Часть из них соединяет довольно удаленные друг от друга радикалы циетеина, «вынуждая» заключенный между ними участок полипептидной цепи изгибаться в виде петли (см. рис. 10-6). Обычно эти петли имеют здесь вытянутую форму («фибро- нектиновые пальцы»). В их наиболее выступающих участках расположены детерминанты, обладающие высоким сродством к некоторым структурам. Благодаря этому пять Ы-концевых доменов ФН-1 образуют центр электростатического связывания гепарансульфатов и (обособленно от него) место сорбции фибрина и ряда других белков (в том числе тромбоспондина, нидогена, ФНО-а). Далее следует довольно протяженный участок связывания с коллагеном (содержащий раздельные центры связывания для коллагена-Н и для коллагена-Г/). В средней части молекулы (блок доменов ФН-Ш) содержатся КС1)-центры сцепления с клетками. В этом же блоке (ближе к его С-концевой части) располагается еще один, довольно протяженный (270 АО) участок для гепарансульфата, сорбируемого благодаря ионным связям с радикалами аргинина и лизина. Здесь же выявлены пента- пептидные фрагменты, способные к избирательной ассоциации с интегрином, протекающей, по-видимому, согласованно с сорбцией гепарансульфатов. Наконец, три С-концевых домена ФН-1 тоже формируют (как и И-концевые) центр связывания фибрина.

Особо следует отметить, что М-конец фибронектина имеет сродство к специальным рецепторам на поверхности клеток, получившим название «места сборки матрикса». Считается, что эти рецепторы опосредуют процесс организации растворимых димеров фибронектина в нерастворимые мультидимерные структуры фибриллярного типа. Последние, в свою очередь, вносят весомый вклад в создание надмолекулярной композиции межклеточного пространства.

Ламинин является ведущим гликопротеином базальных мембран. Это большая молекула, состоящая из трех различных субъединиц размерами от ~ 180 до ~340 кДа. Они соединены

8-мостиками, формируя крестообразную структуру с глобулярными концами. Субъединицы существуют в разных вариантах, сходных, однако, по обилию олигосахаридных «веточек» (до 40) и радикалов циетеина (которые образуют 40-50 внутренних 8-8-мостиков), а также участков, подобных эпидермальному фактору роста (ЭФР-домены). В полипептидных цепях ламинина есть фрагменты своеобразного строения, которые (с небольшими вариациями) повторяются во многих других белках. Их принято обозначать римскими цифрами (I, II, IV, VI) или буквенными символами (ламининовый домен в; домеи 8-ламинина и другие).

Далеко не для каждого домена в точности известна его функциональная роль. Есть данные, что домен О обеспечивает возможность сорбции гепарансульфатных структур. Более строго установлена роль участка 1ШЮ-центра прикрепления клеток, имеющегося в средней части некоторых субъединиц ламинина. Полагают, что и домеи VI (И-концевой отрезок цепи) участвует в связывании с клетками и в обеспечении их взаимодействия с другими компонентами внеклеточного матрикса.

Нидоген (энтактин) также сосредоточен в базальных мембранах. Этот гликопротеин (—140 кДа) тесно ассоциирован с ламинином и имеет явные черты сходства с ним, включая наличие нескольких ЭФР-доменов и центра клеточной адгезии (КС1)), а также обилие внутренних дисульфидных мостиков. Вместе с тем, нидоген обладает и собственной спецификой. В частности, в нем содержатся два остатка сульфа- тированного тирозина; домен, подобный 1Ч-кон- цевому фрагменту тироглобулина; два участка связывания Са2+ (неподалеку от N-конца). Очень важны также зоны связывания с коллагеном-1У и имеющиеся в молекуле 5 доменов подобия рецептору липопротеинов низкой плотности (мотив УУГО - ...-тир-трп-иле-асп-...). Все это свидетельствует о больших возможностях нвдо- гена (и ламинина) в обеспечении специализированных контактов между клетками и межклеточными структурами, что необходимо как для правильной организации ВКМ, так и для влияния на функциональное состояние клеток.



загрузка...