Внеклеточные гликопротеины

Внеклеточный матрикс содержит и много других специализированных молекул, таких, как фибронектин, ламинин и энтактин. Эти крупные гликопротеины, по всей вероятности, обеспечивают организацию коллагена, протеогликана и клеток в упорядоченную структуру. Фибронектин – это очень крупный (молекулярная масса – 460 000 дальтон) гликопротеиновый димер, синтезируемый фибробластами хондроцитами, эндотелиальными клетками, макрофагами и некоторыми эпителиальными клетками, в частности гепатоцитами и амниоцитами. Одна из функций фибронектина состоит в том, что он служит общей адгезивной молекулой, связывая клетки с различными субстратами, такими, как коллаген и протеогликаны. Помимо этого, фибронектин организует внеклеточный матрикс при помощи

Гилберт С. Биология развития: В 3-х т. Т. 3: Пер. с англ. – М.: Мир, 1995. – 352с.

38 ГЛАВА 15

Рис. 15.39. Структурные и связывающие домены фибронектина. В виде прямоугольников представлены домены, устойчивые к действию протеаз. Домены для связывания фибробластов состоят из двух субъединиц – сайта RGDS и сайта высокой аффинности; оба этих сайта необходимы для связывания клетки. Клетки нервного гребня птиц имеют другой сайт, обусловливающий их движение по фибронектиновому субстрату. Связь с коллагеном, гепарином 1 и другими молекулами внеклеточного матрикса обеспечивают другие области фибронектина. (По Dufour et al., 1988.)

нескольких особых сайтов связывания, взаимодействие которых с определенными молекулами обусловливает объединение клеток со своим внеклеточным матриксом (рис. 15.39).

Как уже упоминалось в предыдущих главах, фибронектин играет важную роль в миграции клеток, выстилая путь, по которому клетки мигрируют. У многих видов мезодермальные клетки в процессе гаструляции мигрируют по фибронектиновым поверхностям и при локальном удалении фибронектина движение их прекращается. Например, одна из групп мезодермальных клеток куриного зародыша – прекардиальные клетки, – перемещаясь с боковых сторон на среднюю линию, мигрирует по фибронектину. Если зародышам инъецировать антитела к фибронектину или растворимые аминокислоты фибронектина, отвечающие за связывание клеток, то миграция прекардиальных клеток к средней линии прекращается, вследствие чего формируются два сердца. Результаты исследований с применением флуоресцирующих антител к фибронектину показали, что на пути миграции клеток между энтодермой и мезодермой существует градиент фибронектина. Если сделать пересадку этой области, перевернув ее при этом на 180°, то клетки сердца будут следовать градиенту к новым положениям, удаляясь от средней линии (Linask, Lash, 1988a, b). Следовательно, фибронектин играет важнейшую роль в миграции прекардиальных клеток к средней линии зародыша. Клетки других типов, например предшественники половых клеток у зародышей лягушки, также мигрируют по поверхности клеток, секретирующих фибронектин (Heasman et al., 1981).

Сайты молекулы фибронектина, обусловливающие ее связь с клетками, локализованы на расстоянии 3/4 длины от N-конца. Путем тестирования все более коротких фрагментов фибронектина, все еще сохраняющих способность связывать клетки, было показано (Pierschbacher, Ruoslahti, 1984), что прикрепление клеток к субстрату зависит от простого тетрапептида – аргинин-глицин-аспартат-серина (или по сокращениям в однобуквенной системе RGDS). Замены в пределах первых трех аминокислот существенно снижают способность клеток к связыванию (Yamada, Kennedy, 1985), свидетельствуя о том, что трипептид RGD играет важную роль в узнавании клеткой фибронектина. Кроме того, если последовательности RGD инъецировать в зародыш, то фибронектин-зависимая миграция прекращается, так как клетки связываются с синтетическим пептидом (Boucant et al., 1984; Linask, Lash, 1988a).

Некоторые клетки, кроме сайта RGD, могут узнавать и другие последовательности молекулы фибронектина. Второй сайт связывания клетки, называемый «высокоаффинным сайтом», располагается на расстоянии около 300 аминокислот от N-концевой части молекулы (рис. 15.39). Оба сайта - RGD и высокоаффинный - необходимы для адгезии фибробластов к внеклеточному матриксу (Obara et al., 1988). Клетки нервного гребня птиц связываются и с RGD-сайтом, и с высокоаффинным сайтом, а кроме того, они способны связываться с еще одним участком молекулы фибронектина - сайтом CS1. Этот последний сайт может способствовать прикреплению клеток нервного гребня к матриксу, но RGD, высокоаффинный сайт и сайт CS1 в полном составе должны присутствовать для того, чтобы происходила миграция клеток (Dufour et al., 1988). Сайт CS1 имеется не во всех молекулах фибронектина, так как представляет собой экзон, удаляемый у некоторых типов фибронектина при сплайсинге. Таким образом, не все типы фибронектина способствуют миграции клеток нервного гребня.

Помимо участия в клеточной миграции, фибро-

¹ Гепарин представляет собойчасть гепаринового протеогликана, секретируемого тучными клетками и базофилами. Гепарин и гепарансульфат – названия сходных гликозаминогликанов, обнаруженных во внеклеточном матриксе или на клеточной поверхности. Предполагается, что сайты связывания для гепарина те же, что и для гепарансульфата (Bernfield, Sanderson, 1990).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: