Laminin
Laminini su proteini vanćelijskog matriksa, visoke molekulske težine (~400 do ~900 kDa). Glavna su komponenta bazne lamine (jedan od slojeva bazne membrane), temelj proteinske mreže za većinu ćelija i organa. Laminini su važan i biološki aktivan dio bazne lamine, koji utiču na diferencijaciju, migraciju i adheziju ćelija.[1][2]
Laminini su heterotrimerni proteini koji sadrže α-lanac, β-lanac i γ-lanac, koji se nalaze u pet, četiri, odnosno tri genetičke varijante. Molekule laminina imenovane su prema sastavu njihovog lanca. Dakle, laminin-511 sadrži α5, β1 i γ1 lance.[3] Identificirano je 14 drugih kombinacija lanaca in vivo. Trimerni proteini ukrštaju se i formiraju ukrštenu strukturu koja se može vezati za druge ćelijske membrane i molekule vanćelijskog matriksa.[4] Tri kraća kraka su posebno dobra u vezivanju za druge molekule laminina, što im omogućava da formiraju listove. Dugi krak sposoban je da se veže za ćelije, što pomaže da se organizovane ćelije tkiva pričvrste za membranu.
Porodica lamininskih glikoproteina je sastavni dio strukturne skele u gotovo svakom tkivu organizma. Oni se luče i ugrađuju u ćelijske [ [vanćelijski matriks| vanćelijske matrikse]]. Laminin je od vitalnog značaja za održavanje i opstanak tkiva. Defektni laminini mogu uzrokovati nepravilno formiranje mišića, što dovodi do oblika mišićne distrofije, smrtonosne bolesti sa kožnim prištevima (spojna epidermolysis bullosa ) i defekta bubrežnog filtera (nefrotski sindrom).[5]
Tipovi
Identificirano je 15 trimera laminina. Laminini su kombinacije različitih alfa-, beta- i gama lanaca.[6]
- Pet oblika alfa lanaca su: LAMA1, LAMA2, LAMA3 (koji ima tri varijante transkripta), LAMA4, LAMA5
- Beta lanci uključuju: LAMB1, LAMB2, LAMB3, LAMB4 (nijedan poznati trimer laminina ne sadrži LAMB4 i njihova funkcija je i dalje slabo shvaćena)
- Gama-lanci su: LAMC1, LAMC2, LAMC3
Laminini su prethodno numerisani kako su otkriveni, tj. laminin-1, laminin-2, laminin-3, itd., ali je nomenklatura promenjena kako bi se opisalo koji su lanci prisutni u svakoj izoformi (laminin-111, laminin-211, itd. ).[3] Osim toga, mnogi laminini su imali uobičajena imena prije nego što je bilo koja nomenklatura laminina bila na snazi.[7][8]
| Stara nomenklatura | Stari sinonimi | Sastav lanca | Nova nomenklatura |
|---|---|---|---|
| Laminin-1 | EHS laminin | α1β1γ1 | Laminin-111 |
| Laminin-2 | Merosin | α2β1γ1 | Laminin-211 |
| Laminin-3 | S-laminin | α1β2γ1 | Laminin-121 |
| Laminin-4 | S-merozin | α2β2γ1 | Laminin-221 |
| Laminin-5 / Laminin-5A | Kalinin, epiligrin, nicein, ladsin | α3Aβ3γ2 | Laminin-332 / Laminin-3A32 |
| Laminin-5B | α3Bβ3γ2 | Laminin-3B32 | |
| Laminin-6 / Laminin-6A | K-laminin | α3Aβ1γ1 | Laminin-311 / Laminin-3A11 |
| Laminin-7 / Laminin-7A | KS-laminin | α3Aβ2γ1 | Laminin-321 / Laminin-3A21 |
| Laminin-8 | α4β1γ1 | Laminin-411 | |
| Laminin-9 | α4β2γ1 | Laminin-421 | |
| Laminin-10 | Drosophila-liki laminin | α5β1γ1 | Laminin-511 |
| Laminin-11 | α5β2γ1 | Laminin-521 | |
| Laminin-12 | α2β1γ3 | Laminin-213 | |
| Laminin-14 | α4β2γ3 | Laminin-423 | |
| α5β2γ2 | Laminin-522 | ||
| Laminin-15 | α5β2γ3 | Laminin-523 |
Funkcija
Laminini formiraju nezavisne mreže i povezani su sa tip IV kolagena mrežama preko entaktina,[9] fibronektina,[10] i perlekana. Također se vezuju za ćelijske membrane preko integrinskog receptora i drugih plazmamembranskih molekula, kao što su distroglikanski kompleks glikoproteina i glikoprotein Lutheran krvne grupe.[4] Kroz ove interakcije, laminini kritično doprinose vezivanju i diferencijaciji ćelija, obliku i kretanju ćelije, održavanju tkivnog fenotipa i podsticanju preživljavanja tkiva.[4][6] Some of these biological functions of laminin have been associated with specific amino-acid sequences or fragments of laminin.[4] Na primjer, peptidna sekvenca [GTFALRGDNGDNGQ], koja se nalazi na alfa lancu laminina, promovira adheziju endotelnih ćelija.[11]
Laminin alpha4 je raspoređen u različitim tkivima uključujući periferne živce, gaglije dortzalnog korijena, skeletne mišiće i kapilare; u nervmomuskularnom spoju, potreban je za sinapsnu specijalizaciju.[12] Predviđeno je da struktura domena laminin-G liči na pentraksin.[13]
Patologija
Disfunkcionalna struktura jednog određenog laminina, laminina-211, uzrok je jednog oblika kongenitalne mišićne distrofije.[14] Laminin-211 sastoji se od α2, β1 i γ1 lanaca. Ova distribucija laminina uključuje mozak i mišićna vlakna. U mišićima se vezuje za alfa distroglikan i integrin alfa7—beta1, preko G-domena, a preko drugog kraja se vezuje za vanćelijski matriks.
Abnormalni laminin-332, koji je neophodan za adheziju epitelnih ćelija na baznu membranu, dovodi do stanja zvanog spojna epidermolysis bullosa, karakteriziranog generaliziranim mjehurićima (prištevima), bujnim granulacijskim tkivom kože i sluznica i izdubljenim zubima.
Neispravan laminin-521 u filteru bubrega uzrokuje curenje proteina u mokraću i nefrotski sindrom.[5]
Lamininski domeni
| Lamininski domen I | |
|---|---|
| Identifikatori | |
| Simbol | Laminin I |
| Lamininski domen II | |
|---|---|
| Identifikatori | |
| Simbol | Laminin II |
| Laminin B (Domen IV) | |
|---|---|
| Identifikatori | |
| Simbol | Laminin B |
| EGF-liki laminin (Domeni III i V) | |
|---|---|
 Kristalna struktura tri uzastopna modula epidermnog faktora rasta (le) tipa laminina gama1 koji sadrži mjesto vezivanja nidogena | |
| Identifikatori | |
| Simbol | Laminin-EGF |
| Lamininski G-domen | |
|---|---|
 Lanac lg4-5 domenskog para laminin alfa 2, lokusni mutant ca1 | |
| Identifikatori | |
| Simbol | Laminin G-1 |
| Lamininski G-domen | |
|---|---|
 Struktura domena koji veže ligand neureksina 1beta: regulacija funkcije lns domena alternativnom prrfadom | |
| Identifikatori | |
| Simbol | Laminin G-2 |
| Lamininski N-terminal (Domen VI) | |
|---|---|
| Identifikatori | |
| Simbol | Laminin-N |
Laminini sadrže nekoliko konzerviranih proteinskih domena.
Laminin I i laminin II
Laminini su trimerne molekule: laminin-1 je alfa1 beta1 gama1 trimer. Predloženo je da se domeni I i II iz laminina A, B1 i B2 mogu spojiti i formirati trostruku spiralu struktura upredcene zavojnice.[15]
Laminin B
Lamininski B domen (također poznat kao domen IV) je vanćelijski modul nepoznate funkcije. Nalazi se u nizu različitih proteina koji uključuju, heparan-sulfat proteoglikan iz bazne membrane, protein sličan lamininu iz Caenorhabditis elegans i laminin. Lamininski domen IV se ne nalazi u kratkim lancima laminina (alfa4 ili beta3).
EGF-liki laminin
Pored različitih tipova domena globulastih proteina svaka lamininska podjedinica sadrži, u svojoj prvoj polovini, uzastopne ponavljanja, dužine oko 60 aminokiselina koje uključuju osam konzerviranih cisteina.[16] Tercijarna struktura ovog domena je po svom N-terminalu daleko sličnija onoj EGF-likog modula.[17][18] Također je poznat kao 'LE' ili 'laminin-tip EGF' domen. Broj kopija domena nalik lamininu EGF-u u različitim oblicima laminina je veoma varijabilan; pronađeno je od tri do 22 primjerka. U lancu laminina gama-1 vrste Mus musculus, sedmi LE domen se pokazao kao jedini koji veže ima visok afinitet za nidogen.[19] The binding-sites are located on the surface within the loops C1-C3 and C5-C6.[17][18]
Laminin G
Lamininski globulasti (G) domen, također poznat kao LNS (laminin-alfa, neureksin i globulin koji vezuje spolne hormone) domen, u prosjeku dug je 177 aminokiselina i može se naći u jednoj do šest kopija u raznim članovima porodice laminina, kao i u velikom broju drugih vanćelijskih proteinaa.[20] Naprimjer, svi alfa lanci laminina imaju po pet lamininskih G-domena, svi proteini porodice kolagena imaju po jedan lamininski G-domen, CNTNAP proteini imaju po četiri lamininska G-domena, dok neureksin 1 i 2 imaju po šest lamininskih G-domena. U prosjeku, otprilike jednu četvrtinu proteina koji sadrže lamininske G-domene čine samo ovi lamininski G-domeni. Najmanji lamininski G-domen može se naći u jednom od proteina kolagena (COL24A1; 77 AA), a najveći u TSPEAR (219 AA).
Tačna funkcija amininskog G [proteinski [domen|domena]] ostala je neuhvatljiva, a različite funkcije vezivanja pripisane su različitim modulima laminina G. Naprimjer, lanci laminina alfa1 i alfa2 imaju po pet C-terminalnih lamininskih G-domena, gdje samo domeni LG4 i LG5 sadrže mjesto vezanja za heparin, sulfatide i receptor ćelijske površine distroglikan.[21] Čini se da protein koji sadrži laminin-G ima široku paletu uloga u ćelijskoj adheziji, signalizaciji, migraciji, sastavljanju i diferencijaciji.
Laminin N-terminal
Sastavljanje bazne mebrane je kooperativni proces u kojem laminini polimeriziraju kroz svoj N-terminalni domen (LN ili domen VI) i pričvršćuju se na ćelijsku površinu preko svojih G-domena . Netrini se također mogu povezati sa ovom mrežom putem heterotipskih interakcija LN domena. Ovo dovodi do ćelijske signalizacije preko integrina i distroglikana (i moguće drugih receptora) koji se regrutuju u adherentni laminin. Smatra se da je ovo samosastavljanje ovisno o LN domenu ključno za integritet baznih membrana, što je naglašeno u nasljednim oblicima mišićnih distrofija koje sadrže deleciju LN modula iz alfa 2 lamininskog lanac.[22] N-terminalni domen laminina nalazi se u svim lamininskim i netrinski podjedinicama osim laminina alfa 3A, alfa 4 i gama 2.
Ljudski proteini koji sadrže lamininske domene
Lamininski domen I
LAMA1; LAMA2; LAMA3; LAMA4; LAMA5;
Lamininski domen II
LAMA1; LAMA2; LAMA3; LAMA4; LAMA5;
Laminin B (domen IV)
HSPG2; LAMA1; LAMA2; LAMA3; LAMA5; LAMC1; LAMC2; LAMC3;
EGF-liki laminin (domeni III i V)
AGRIN; ATRN; ATRNL1; CELSR1; CELSR2; CELSR3; CRELD1; HSPG2;LAMA1; LAMA2; LAMA3; LAMA4; LAMA5; LAMB1; LAMB2; LAMB3;LAMB4; LAMC1; LAMC2; LAMC3; MEGF10; MEGF12; MEGF6;MEGF8; MEGF9; NSR1; NTN1; NTN2L; NTN4; NTNG1; NTNG2;RESDA1; SCARF1; SCARF2; SREC; STAB1; USH2A;
Lamininski G domenn
AGRIN; CELSR1; CELSR2; CELSR3; CNTNAP1; CNTNAP2; CNTNAP3; CNTNAP3B; CNTNAP4;CNTNAP5; COL11A1; COL11A2; COL12A1; COL14A1; COL15A1; COL16A1; COL18A1; COL19A1; COL20A1; COL21A1; COL22A1; COL24A1; COL27A1; COL5A1; COL5A3; COL9A1; CRB1; CRB2; CSPG4; EGFLAM; EYS; FAT; FAT2; FAT3; FAT4; GAS6; HSPG2; LAMA1; LAMA2; LAMA3; LAMA4; LAMA5; NELL1; NELL2; NRXN1; NRXN2; NRXN3;PROS1; SLIT1; SLIT2; SLIT3; SPEAR; THBS1; THBS2; THBS3; THBS4; USH2A;
Lamininski N-terminal (dmen VI)
LAMA1; LAMA2; LAMA3; LAMA5; LAMB1; LAMB2; LAMB3; LAMB4;LAMC1; LAMC3; NTN1; NTN2L; NTN4; NTNG1; NTNG2; USH2A;
Također pogledajte
- Molekule adhezije supstrata
- Lamininska baza podataka
- Lista ciljnih antigena u pemfigoidu
Reference
External links
- The Laminin Protein
- Laminin na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- P19137
- P24043
- O15230