و laminin هو بروتين وهو المصفوفة خارج الخلية من الغشاء القاعدي من الأنسجة الظهارية في الفقاريات. يوفر هذا النوع من البروتين دعما ملزما بين خلايا الأنسجة الضامة ، بحيث تعمل في تماسك وضغط هذه الخلايا.
بشكل عام ، اللامينين هي المسؤولة عن طلب شبكة البروتين المعقدة التي تشكل المصفوفة خارج الخلية أو الغشاء القاعدي للأنسجة. عادة ما توجد اللامينات المرتبطة بالبروتينات مثل الكولاجين والبروتيوغليكان والإنتاكتين وكبريتات الهيباران.
Laminins ومشاركتها في الغشاء القاعدي للفقاريات (المصدر: Maiaaspe / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) عبر ويكيميديا كومنز)
يفصل هذا الغشاء القاعدي المعقد ، الذي تم طلبه بواسطة اللامينين ، الأجزاء الظهارية للأنسجة ، أي أن كل مصفوفة خارج خلوية تفصل البطانة عن الطبقة المتوسطة وتفصل المصفوفة خارج الخلوية من الطبقة المتوسطة هذه الطبقة عن الظهارة.
أظهرت الكثير من الأبحاث أن التعبير عن جينات اللامينين الطافرة من المحتمل أن تكون قاتلة للخلية ، لأنها مسؤولة أيضًا عن تنظيم جميع التفاعلات المعقدة التي تحدث داخل الغشاء القاعدي تقريبًا.
هناك تنوع كبير في عائلات اللامينين في جميع الفقاريات. هذه تختلف في التكوين والشكل والوظيفة والأصل. في نفس الفرد ، في الأنسجة المختلفة ، يمكن العثور على لامينينات مختلفة ، كل واحدة تتكيف مع بيئة الأنسجة التي تعبر عنها.
خصائص اللامينين
تتكون مونومرات أو وحدات Laminin من مغاير غير متجانسة من ثلاث سلاسل مختلفة من البروتين السكري. تحتوي هذه البروتينات على العديد من المجالات المختلفة (المجالات المتعددة) وهي جزء أساسي من التطور الجنيني المبكر للأنسجة.
الشكل الشائع للامينينات هو نوع من "الصليب" أو "Y" ، على الرغم من أن بعضها يتخذ شكل قضيب طويل بأربعة فروع. يسمح هذا الاختلاف الصغير لكل نوع من أنواع اللامينين بتنظيم التكامل المناسب من أي موضع في الأنسجة.
تتميز اللامينين بوزن جزيئي مرتفع ، والذي يمكن أن يختلف اعتمادًا على نوع اللامينين ، من 140 إلى 1000 كيلو دالتون.
بشكل عام ، يحتوي كل غشاء قاعدي على نوع مختلف أو أكثر من اللامينين بداخله ، ويقترح بعض العلماء أن اللامينين يحدد جزءًا كبيرًا من الوظيفة الفسيولوجية للأغشية القاعدية للأنسجة التي توجد بها.
في الحيوانات الفقارية ، تم العثور على 15 نوعًا مختلفًا على الأقل من اللامينين ، مصنفة في عائلة ، نظرًا لأنها تتكون من نفس القواطع ، ولكن مع مجموعات مختلفة. في الحيوانات اللافقارية ، تم العثور على ما بين 1 و 2 قاطعات مختلفة.
تشير الدراسات الحالية إلى أن اللامينين لجميع الحيوانات الفقارية نشأ من خلال تمايز الجينات المتعامدة ، أي أن جميع الجينات التي ترمز للامينينات لها أصل مشترك من الحيوانات اللافقارية.
بناء
على الرغم من العدد الكبير من الوظائف التي ينظمها اللامينين ، إلا أنها تتمتع ببنية بسيطة إلى حد ما يتم حفظها في معظمها بين الأنواع المختلفة المعروفة.
يتكون كل لامينين من ثلاث سلاسل مختلفة متشابكة مع بعضها البعض مكونة نوعًا من "الألياف المتشابكة". يتم تحديد كل من السلاسل الثلاث على أنها alpha (α) و beta () و gamma ().
يعتمد تشكيل قاطع كل لامين على اتحاد المنطقة الطرفية C لكل سلسلة من سلاسلها. داخل كل جزيء ، يتم إقران هذه السلاسل من خلال روابط الببتيد وثلاثة جسور ثاني كبريتيد التي تمنح الهيكل قوة ميكانيكية كبيرة.
رسم تخطيطي لهيكل اللامينين (المصدر: Maiaaspe / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) عبر Wikimedia Commons)
أوضحت الملاحظات التي تم إجراؤها بواسطة المجهر الإلكتروني لمونومرات اللامين النموذجية أن الهيكل هو نوع من التقاطع غير المتماثل الذي له ذراع طويل يبلغ حوالي 77 نانومتر (نانومتر) يتميز بشكل كروي بارز في أحد نهاياته.
بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ وجود ثلاثة أذرع قصيرة ، اثنان عند حوالي 34 نانومتر وواحد عند حوالي 48 نانومتر. ينتهي كل ذراع بنهاية كروية ، مماثلة لتلك الموجودة في السلسلة الرئيسية ، ولكنها أصغر حجمًا.
يرجع الاختلاف بين الأنواع المختلفة من الرقائق أساسًا إلى الاختلافات في سلاسل α ، والتي يمكن أن تطوى بثلاث طرق مختلفة على الأقل ؛ على الرغم من أنه تم تحديد الاختلافات الحالية لجميع السلاسل:
- 5 اختلافات أو سلاسل مختلفة من laminin α
- 3 أشكال مختلفة من السلاسل
- 3 اختلافات لـ γ سلاسل
المميزات
إن الوظيفة الأكثر أهمية والأكثر دراية للامينينات هي التفاعل مع المستقبلات التي تثبت نفسها على أغشية الخلايا المجاورة للأغشية القاعدية حيث توجد.
يؤدي هذا التفاعل إلى مشاركة هذه البروتينات في تنظيم الأنشطة الخلوية المتعددة ومسارات الإشارات. وتجدر الإشارة إلى أن وظائفها تعتمد على تفاعلها مع مستقبلات محددة على سطح الخلية (العديد من مستقبلات الغشاء مصنفة حاليًا وفقًا لقدرتها على الارتباط باللامينين).
الإنتغرينات هي مستقبلات تتفاعل مع اللامينين ومستقبلات "غير إنتجرينات" هي تلك التي لا تملك القدرة على الارتباط بهذه البروتينات. معظم المستقبلات من النوع "غير الإنتجرين" عبارة عن بروتيوغليكانات ، وبعض ديستروجليكان أو سينديكان.
يحدث نضج أنسجة أعضاء الجسم باستبدال اللامينين المبكر ، الذي كان يستقر في البداية في الغشاء القاعدي للأنسجة التي تتكون منها أعضاء الأحداث.
من بين اللامينين ، النوع الذي تمت دراسته أكثر من غيره هو laminin-1 ، والذي يرتبط ارتباطًا مباشرًا بنمو محاور عصبية من أي نوع من الخلايا العصبية تقريبًا في ظروف المختبر ، حيث تنظم حركة "مخروط النمو" في على سطح الخلايا العصبية.
التسمية والأنواع
يعتبر علماء الكيمياء الحيوية أن عائلة اللامينين هي عائلة بروتينية كبيرة جدًا ، ولا يزال عدد قليل من أفرادها معروفين. ومع ذلك ، ستسمح الأدوات الحديثة بلمحة أنواع جديدة من اللامينين في وقت قصير.
يتم تحديد كل من هذه البروتينات برقم ، بدءًا من 1 وينهي الترقيم عند 15 (laminin-1 ، laminin-2… laminin-15).
يتم أيضًا استخدام نوع آخر من التسميات ، مما يشير إلى نوع السلسلة التي يمتلكها كل لامينين. على سبيل المثال ، يتكون laminin-11 من سلسلة alpha (α) -5 ، وسلسلة beta (β) -2 ، وسلسلة gamma () -1 ، لذلك يمكن تسميتها laminin-521.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيف كل لامين وفقًا للوظيفة المرتبطة به وأيضًا وفقًا لنسيج الجسم المحدد الذي يشارك فيه. بعض الأمثلة على اللامينين هي:
- لامينا -1: تشارك في نمو الظهارة
- Laminin-2: يشارك في التطور العضلي لجميع الأنسجة والجهاز العصبي المحيطي ومصفوفة الكبيبات.
- Lamina-3: يشارك في مفاصل الوتر العضلي
- Lamina-4: يعمل في الوصلات العصبية العضلية وفي المصفوفة ميسانجيل من الكبيبات
- Laminin-5 و 6 و 7: تعمل بشكل تفضيلي على أنسجة البشرة.
المراجع
- مينر ، جيه إتش ، ويورتشينكو ، PD (2004). وظائف Laminin في تشكل الأنسجة. Annu. القس خلية ديف. بيول. ، 20 ، 255-284.
- Rasmussen، DGK، & Karsdal، MA (2016). لامينينز. في الكيمياء الحيوية للكولاجين ، اللامينين والإيلاستين (ص 163-196). الصحافة الأكاديمية.
- Sasaki، T.، Fässler، R.، & Hohenester، E. (2004). Laminin: جوهر تجميع الغشاء القاعدي. مجلة بيولوجيا الخلية، 164 (7) ، 959-963.
- Timpl ، R. ، Engel ، J. ، & Martin ، GR (1983). Laminin - بروتين متعدد الوظائف من أغشية الأساس. الاتجاهات في العلوم البيوكيميائية ، 8 (6) ، 207-209.
- Timpl ، R. ، Rohde ، H. ، Robey ، PG ، Rennard ، SI ، Foidart ، JM ، & Martin ، GR (1979). لامينين - بروتين سكري من الأغشية السفلية. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 254 (19) ، 9933-9937.
- Tryggvason ، K. (1993). عائلة لامينين. الرأي الحالي في بيولوجيا الخلية ، 5 (5) ، 877-882.