Proteiny
extracelulární matrix
tvoří strukturální součást prostředí, které obklopuje, podporuje nebo spojuje
buňky. Živočišné tkáně mají různý podíl extracelulární matrix, kvantitativně i
funkčně je nejvýznamnější u pojivové tkáně a jsou na ni soustředěny hlavní
mechanické nároky. U ostatních typů živočišných tkání (tj. epitelu, nervové a
svalové tkáně) je podíl extracelulární matrix podstatně menší a mechanickou
zátěž nesou většinou samotné buňky. Vlastnosti pojivové tkáně tak určuje
extracelulární matrix a buňky pojivové tkáně slouží jako produkční orgány
matrix.
Elastická
vlákna (elastic fibres) jsou hlavní nerozpustnou složkou extracelulární matrix. Jsou podkladem
příslušných mechanických vlastností tkání, zejména jejich pružnosti. Elasticita
tkáně daná uspořádáním elastických vláken doplňuje funkci kolagenních fibril,
kterou je odolnost k napětí.
Kolagenní
fibrily (collagen fibrils) jsou vláknité útvary, jejichž základem je trojšroubovice kolagenu.
Zralá
elastická vlákna jsou kompozitní biomateriály tvořené amorfním elastinem s bohatými příčnými vazbami, který je
obklopen mikrofibrilami bohatými na fibriliny. Při
vývoji elastických vláken se ukládá tropoelastin na preformovanou matrici
mikrofibril.
Proteinových
molekul, které mají vztah k elastickým vláknům, je celá řada a u některých
z nich není jasný význam. Základní rozdělení je v tabulce:
|
Skupina |
Název |
Role |
Zástupci |
|
Molekuly
asociované s mikrofibrilami |
Fibriliny |
Hlavní
strukturální proteiny mikrofibril |
Fibrilin 1 Fibrilin 2 Fibrilin 3 |
|
Microfibril-asociated
glycoproteins (MAGPs) |
Zajišťují
strukturální integritu |
Microfibril associated glycoprotein-1, Microfibril associated glycoprotein-2 |
|
|
Latent
TGFbeta-binding proteins (LTBPs) |
Malá
strukturální role, uvolnění TGFbeta z vazby extracelulárně |
LTBP-1 LTBP-2 LTBP-3 LTBP-4 |
|
|
Microfibril-associated
proteins (MFAPs) |
Pravděpodobně
bez strukturální role, ovlivění funkce mikrofibril |
Microfibril associated protein 1 Microfibril associated protein 3 Microfibril associated protein 4 |
|
|
Proteoglykany |
Integrace
mikrofibril do okolní matrix |
Biglykan, Decorin Versican |
|
|
Součásti
interface mezi elastinem a mikrofibrilami nebo interface mezi buňkou a
elastickými vlákny |
Emiliny |
Interface
mezi elastinem a mikrofibrilami |
Emilin-1 Emilin-2 Emilin-3 Multimerin
(Emilin-4) |
|
Fibuliny |
Interface
mezi elastinem a mikrofibrilami, další funkce možné |
Fibulin-1 Fibulin-2 Fibulin-3 |
|
|
Beta-ig-h3 (MP78/MP70) |
Interface
mezi kolagenními a elastickými vlákny |
|
|
|
Molekuly
spojené s tvorbou elastických vláken |
Tropoelastin |
Solubilní
prekurzor elastinu |
|
|
Lysyloxidáza (EC 1.4.3.13) |
Tvorba
příčných vazeb |
LOX, LOXL, LOXL2
(WS9-14), LOXL3, LOXC |
Další
proteiny s vazbou na extracelulární matrix jsou například
Pojivové
tkáně lze klasifikovat například podle typu molekuly kolagenu do následujících
skupin:
|
Kolagen |
Ukotvení |
Proteoglykan |
Povrchový
buněčný receptor |
Buňky |
|
I |
fibronektin |
chondroitin
sulfát, dermatan
sulfát |
integrin |
fibroblasty |
|
II |
fibronektin |
chondroitin
sulfát |
integrin |
chondrocyty |
|
III |
fibronektin |
heparan
sulfát, heparin |
integrin |
klidové
hepatocyty, epitelové buňky, fibroblasty |
|
IV |
laminin |
heparan
sulfát, heparin |
lamininové
receptory |
epitelové
buňky, buňky endotelu, regenerující hepatocyty |
|
V |
fibronektin |
heparan
sulfát, heparin |
integrin |
klidové
fibroblasty |
|
VI |
fibronektin |
heparan
sulfát |
integrin |
klidové
fibroblasty |
.