Катаболизм эластина

Время полураспада эластина составляет около 75 лет, поэтому за всю жизнь человека обновляется только половина эластина. Протеолиз белка происходит под действием эластазы, которая секретируется в внеклеточное пространство нейтрофилами, она активна в слабощелочной среде (оптимальное рН 7,5-8,5), не обладает абсолютной специфичностью и может гидролизовать помимо эластина, коллаген, иммуноглобулины и другие белки.

Адгезивные белки

Внеклеточный матрикс содержит несколько адгезивных гликопротеинов: фибронектин, ламинин, нидоген, которые, взаимодействуя с другими макромолекулами и клетками, способствуют их ориентации в соединительной ткани. Один из них, фибронектин (рис.7.), большой, образующий с фибриллы гликопротеин. Это димер, состоящий из двух субъединиц, каждая состоит из 2500 аминокислотных остатков. Субъединицы свернуты в серию глоулярных доменов, которые вблизи карбоксильных концов соединены 2 дисульфидными мостиками. Отдельные домены предназначены для связывания с другими молекулами фибронектина, коллагеном, сульфатированными ГАГ, интегриновыми рецепторами клеток и ферментом трансглутаминазой. Этот фермент обеспечивает образование ковалентной связи между остатками глутамина и лизина 2 молекул фибронектина, фибронектина и коллагена или фибронектина и других белков.

Подобно эластину, фибронектин кодируется только одним геном. Однако в фибробластах, эпителиальных, эндотелиальных и гладкомышечных клетках мРНК цепи фибронектина подвергаются разным вариантам альтернативного сплайсинга. В зависимости от типа клеток образуется один или несколько вариантов сплайсинга. Поэтому молекулы фибронектина могут значительно различаться по структуре и функциональной активности.

Эндотелиальные клетки, секретируют внеклеточный адгезивный гликопротеин ламинин (рис.8.) – основной белок базальной мембраны. Он состоит из трех полипептидных цепей: α,β,γ, имеющих доменное строение.

Глобулярные домены ламинина связываются с другими молекулами ламинина, белками клеточных мембран – интегринами, протеогликанами базальной мембраны, гликопротеинами клеточной поверхности и с белком нидогенином. N-концевые группы ламинина могут присоединять кальций и образовывать сетевидные структуры с помощью Са-зависимого взаимодействия.

Рис. 7. Структура фибронектина. неидентичные полипептидные цепи, каждая из которых имеет ряд глобулярных доменов

Нидоген имеет стержневой сегмент, по концам которого расположены глобулярные домены. Один из доменов обеспечивает взаимодействие с коллагеном IV типа, другой с – гепарансульфатом базальных мембран. В базальной мембране нидоген играет роль связывающего белка между сетевидными слоями ламинина и плоской сетью из коллагеновых фибрилл.

Рис.8. Строение ламинина

II Цель деятельности студентов на занятии

Студент должен знать:

1. Соединительная ткань, функции;

2. Формы соединительной ткани;

3. Классификация соединительной ткани;

4. Компоненты соединительной ткани;

5. Функции межклеточного матрикса соединительной ткани;

6. Классы макромолекул, входящие в состав внеклеточного матрикса неминерализованной соединительной ткани;

7. ГАГ, и их компоненты, функции;

8. Протеогликаны, строение;

9. Представители ГАГ, структура;

10. Синтез протеогликанов;

11. Строение агрекана;

12. Катаболизм ГАГ;

13. Коллаген, особенности строения, типы;

14. Синтез и формирование фибрилл коллагена, этапы;

15. Внутриклетончый этап;

16. Внеклетончый этап;

17. Тропоколлаген, строение;

18. Фибриллогенез;

19. Катаболизм коллагена;

20. Эластин, строение, синтез и катаболизм;

21. Адгезивные белки, представители, биологическая роль.

Студент должен уметь:

1. Нарисовать структуры ГАГ;

2. Написать строение ГАГ;

3. Строение агрекана.