Upload
nhi
View
73
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Soluväliaine – Extracellular Matrix (ECM). Soluväliaine - Kudoksia tukeva ja koossapitävä säikeinen rakenne, minkä solut tuottavat ympärilleen Sidekudos - Kudos, minkä toiminnassa soluväliaine on keskeisessä roolissa. - Luu, rusto, jänne, dermis jne. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Soluväliaine –Soluväliaine –Extracellular Extracellular Matrix (ECM)Matrix (ECM)
SoluväliaineSoluväliaine- Kudoksia tukeva ja - Kudoksia tukeva ja koossapitäväkoossapitävä säikeinen rakenne, minkä säikeinen rakenne, minkä solutsolut tuottavat ympärilleen tuottavat ympärilleen
SidekudosSidekudos- Kudos, minkä toiminnassa- Kudos, minkä toiminnassa soluväliaine on soluväliaine on keskeisessäkeskeisessä roolissa. roolissa. - Luu, rusto, jänne, dermis - Luu, rusto, jänne, dermis jne.jne.
SoluväliaineSoluväliaineI) Säikeiset proteiinitI) Säikeiset proteiinit-kollageenit ja elastiini-kollageenit ja elastiini
II) Sidekudoksen glykoproteiinitII) Sidekudoksen glykoproteiinit-fibronektiini jne.-fibronektiini jne.
III) ProteoglykaanitIII) Proteoglykaanit
KollageeniaKollageenia on n. 25 % kaikesta proteiinistaon n. 25 % kaikesta proteiinista
soluväliaineen soluväliaineen rakenneproteiinirakenneproteiini
KollageenitKollageenitRakenne:Rakenne: - kolme - kolme -ketjua toistensa -ketjua toistensa ympärilläympärillä muodostaen kolmoisheliksin muodostaen kolmoisheliksin
KollageenitKollageenitRakenne:Rakenne: - kolme - kolme -ketjua toistensa -ketjua toistensa ympärilläympärillä muodostaen kolmoisheliksin muodostaen kolmoisheliksin- jokaisen - jokaisen -ketjun primaari--ketjun primaari-rakenne: rakenne: gly-x-y (x=usein proliini ja gly-x-y (x=usein proliini ja y=usein y=usein hydroksiproliini) hydroksiproliini)
gly-x-y (x=usein proliini ja y=usein gly-x-y (x=usein proliini ja y=usein hydroksiproliini)hydroksiproliini)
Hydroxiproliini on tärkeä kollageenin stabiilisuudelle;Hydroxiproliini on tärkeä kollageenin stabiilisuudelle;Modifiointi vaatii c-vitamiiniaModifiointi vaatii c-vitamiinia
Kollageenisynteesin Kollageenisynteesin vaiheetvaiheet
- Transkriptio- Transkriptio- Translaatio (ER:n sisälle preprokollageeni)- Translaatio (ER:n sisälle preprokollageeni)- Signaalisekvenssin poisto (ER, prokollageeni)- Signaalisekvenssin poisto (ER, prokollageeni)- Y-asemassa olevien proliini- ja lysiinitähteiden - Y-asemassa olevien proliini- ja lysiinitähteiden hydroksylaatio 4-hydroksiproliiniksi (ER)hydroksylaatio 4-hydroksiproliiniksi (ER)- Joidenkin X-asemassa olevien proliinitähteiden- Joidenkin X-asemassa olevien proliinitähteiden hydroksylaatio 3-hydroksiproliiniksi (ER)hydroksylaatio 3-hydroksiproliiniksi (ER)
Kollageenisynteesin Kollageenisynteesin vaiheetvaiheet- Transkriptio- Transkriptio
- Translaatio (ER:n sisälle preprokollageeni)- Translaatio (ER:n sisälle preprokollageeni)- Signaalisekvenssin poisto (ER, prokollageeni)- Signaalisekvenssin poisto (ER, prokollageeni)- Y-asemassa olevien proliini- ja lysiinitähteiden - Y-asemassa olevien proliini- ja lysiinitähteiden hydroksylaatio 4-hydroksiproliiniksi (ER)hydroksylaatio 4-hydroksiproliiniksi (ER)- Joidenkin X-asemassa olevien proliinitähteiden- Joidenkin X-asemassa olevien proliinitähteiden hydroksylaatio 3-hydroksiproliiniksi (ER)hydroksylaatio 3-hydroksiproliiniksi (ER)- Glykosylaatio (ER)- Glykosylaatio (ER)- C-propeptidien poikkisidokset, kolmoiskierteen - C-propeptidien poikkisidokset, kolmoiskierteen muodostuminen (ER)muodostuminen (ER)- Siirto Golgin kautta ulos soluista- Siirto Golgin kautta ulos soluista- Propeptidien poisto (soluvälitila)- Propeptidien poisto (soluvälitila)- Spontaani säiemuodostus (soluvälitila)- Spontaani säiemuodostus (soluvälitila)- Poikkisidoksien muodostuminen (Lysyylioksidaasi)- Poikkisidoksien muodostuminen (Lysyylioksidaasi)
Kollageenien nimistöKollageenien nimistöPROTEIINITPROTEIINITTyypin I kollageeni koostuu kahdesta Tyypin I kollageeni koostuu kahdesta 1(I)-ketjusta ja1(I)-ketjusta jayhdestä yhdestä 2(I)-ketjusta2(I)-ketjustaTyypin II kollageeni koostuu kolmesta Tyypin II kollageeni koostuu kolmesta 1(II)-ketjusta1(II)-ketjustaTyypin IV kollageeni koostuu kolmesta Tyypin IV kollageeni koostuu kolmesta -ketjusta, jotka -ketjusta, jotka voivat olla eri yhdistelmiä voivat olla eri yhdistelmiä 1(IV), 1(IV), 2(IV), 2(IV), 3(IV), 3(IV), 4(IV), 4(IV), 5(IV) ja 5(IV) ja 6(IV)-ketjuista6(IV)-ketjuista
GEENITGEENITVastaavat geenit on nimetty COL1A1, COL1A2Vastaavat geenit on nimetty COL1A1, COL1A2
COL2A1COL2A1COL4A1, COL4A2 jne COL4A1, COL4A2 jne
KollageenitKollageenit1) Säikeitä muodostavat kollageenit1) Säikeitä muodostavat kollageenit
Esim. I (luu, jänteet, dermis jne), II (rusto) Esim. I (luu, jänteet, dermis jne), II (rusto)2) Verkkoja muodostavat kollageenit 2) Verkkoja muodostavat kollageenit
Esim. IV (tyvikalvot) Esim. IV (tyvikalvot)3) Helminauhamaiset säikeet (VI)3) Helminauhamaiset säikeet (VI)4) Ankkuroivat säikeet (VII)4) Ankkuroivat säikeet (VII)5) FACIT = säikeitä päällystävät kollageenit5) FACIT = säikeitä päällystävät kollageenit
Esim. IX ja XII Esim. IX ja XII6) Transmembraani kollageenit (XIII ja XVII)6) Transmembraani kollageenit (XIII ja XVII)7) Multipleksiinit (XV ja XVIII)7) Multipleksiinit (XV ja XVIII)
TyvikalvotTyvikalvot
- Erottavat epiteelin tai endoteelin - Erottavat epiteelin tai endoteelin
sidekudoksesta (ihon sidekudoksesta (ihon epidermiksen alla epidermiksen alla olevasta dermiksesta) olevasta dermiksesta)- Estävät solujen liikkumisen - Estävät solujen liikkumisen puoleltapuolelta toiselle (tulehdussolut ja toiselle (tulehdussolut ja syöpäsolut syöpäsolut voivat liikkua tyvikalvojen läpi) voivat liikkua tyvikalvojen läpi)- Toimivat molekyylifilttereinä- Toimivat molekyylifilttereinä- Toimivat solujen - Toimivat solujen kiinnittymisalustoinakiinnittymisalustoina
TyvikalvoTyvikalvo
Laminiini-Laminiini- ja ja collageeni IVcollageeni IV -verkot -verkot
Laminiini
Lihassolu iho
Laminiini- ja kollageeniverkot yhdistaa toisiinsa nidogeeniproteiini (entaktiini)
Tyvikalvojen Tyvikalvojen molekulaarinen molekulaarinen
rakennerakenne
LaminiiniLaminiini Tyypin IV kollageeniTyypin IV kollageeni
Nidogeeni/EntaktiiniNidogeeni/Entaktiini
FibuliiniFibuliini PerlekaaniPerlekaani
HemidesmosoHemidesmosomimi
solun ja tyvikalvon solun ja tyvikalvon liitoskohtaliitoskohta
TyvikalvoTyvikalvo(Lamina lucida)(Lamina lucida)
TyvikalvoTyvikalvo(Lamina denca)(Lamina denca)
Laminiini-5Laminiini-5
Lamina reticularisLamina reticularis
Laminiinit,Laminiinit,tyypin IV kollageenityypin IV kollageeni
Tyypin VII kollageeniTyypin VII kollageeniAnkkuroivatAnkkuroivatsäikeetsäikeet
AnkkuroivaAnkkuroivaplakkiplakki
Laminiinit,Laminiinit,tyypin IV kollageenityypin IV kollageeni
-integriini-integriini
FibronektiiniFibronektiini- Antti Vaheri & Erkki Ruoslahti 1983- Antti Vaheri & Erkki Ruoslahti 1983- Vain yksi geeni, mutta monta splicing-- Vain yksi geeni, mutta monta splicing-muotoamuotoa- Välittää solujan tarttumista - Välittää solujan tarttumista kollageenisäikeisiinkollageenisäikeisiin- Soluilla monta reseptoria- Soluilla monta reseptoria- Välttämätöntä sikiön kehitykselle (solujen- Välttämätöntä sikiön kehitykselle (solujen migraatio FN-pintaa pitkin) migraatio FN-pintaa pitkin)- Veressä maksan tuottamana, kudoksissa - Veressä maksan tuottamana, kudoksissa monet monet solut tuottavat solut tuottavat
FIBRONEKTIINIFIBRONEKTIINI
dimeeridimeeri
FIBRONEKTIINIFIBRONEKTIINI
FIBRONEKTIINIFIBRONEKTIINI
-solut tunnistavat RGD--solut tunnistavat RGD-sekvenssinsekvenssin
- 1 geeni mutta vaihtelevalla - 1 geeni mutta vaihtelevalla silmukoinnilla tuotetaansilmukoinnilla tuotetaan n. 20 erilaista molekyylian. 20 erilaista molekyylia
ProteoglykaanitProteoglykaanit- Ydinproteiini + - Ydinproteiini + glykosaminoglykaaniketjuglykosaminoglykaaniketju- Jopa 95% painosta hiilihydraatteja- Jopa 95% painosta hiilihydraatteja- GAG:t = - GAG:t = KerataanisulfaattiKerataanisulfaatti
DermataanisulfaattiDermataanisulfaattiHeparaanisulfaattiHeparaanisulfaattiKondroitiinisulfaattiKondroitiinisulfaatti
negatiivisesti varautuneita, negatiivisesti varautuneita, viskooseja,viskooseja,
huonosti kasaan puristuviahuonosti kasaan puristuvia-> hyviä voiteluaineita nivelissä -> hyviä voiteluaineita nivelissä
yms.yms.
Esimerkkejä Esimerkkejä proteoglykaaneistaproteoglykaaneista
Pienet proteoglykaanit: Dekoriini Pienet proteoglykaanit: Dekoriini (osallistuu kollageenin (osallistuu kollageenin säiemuodostuk-säiemuodostuk- seen) seen)Heparaanisulfaatti proteoglykaanit: Heparaanisulfaatti proteoglykaanit:
Syndekaanit (transmembraanisia Syndekaanit (transmembraanisia kasvutekijöiden apureseptoreja) kasvutekijöiden apureseptoreja) Perlekaani (tyvikalvot) Perlekaani (tyvikalvot)Suuret ruston proteoglykaani-Suuret ruston proteoglykaani-agregaatit:agregaatit: Agrekaani Agrekaani
HyaluronaaniHyaluronaani
- Ei ydinproteiinia (ei proteoglykaani)- Ei ydinproteiinia (ei proteoglykaani)- Suuri glykosaminoglykaani- Suuri glykosaminoglykaani- Jopa 50 000 disakkaridiyksikköä pitkä (20 - Jopa 50 000 disakkaridiyksikköä pitkä (20 m)m)- Disakkaridi: Glukuronihappo/N-- Disakkaridi: Glukuronihappo/N-asetyyliglukosamiiniasetyyliglukosamiini- Ihossa, nivelnesteessä (voiteluaine), - Ihossa, nivelnesteessä (voiteluaine), silmässäsilmässä- Sitoo vettä, muodostaa viskoosin geelin- Sitoo vettä, muodostaa viskoosin geelin- edesauttaa solunjakautumista (lisääntynyt - edesauttaa solunjakautumista (lisääntynyt eräissäeräissäsyövissä)syövissä)
Ruston aggregaaniaggregaattiRuston aggregaaniaggregaatti
Hyalrunonaani + useita aggregaanejaHyalrunonaani + useita aggregaaneja
Kollageenin hajotusKollageenin hajotusKollagenaasit: Kollagenaasit: MMP-1 MMP-1 Yleisin kollagenaasiYleisin kollagenaasi
MMP-8MMP-8 Neutrofiilien kollagenaasiNeutrofiilien kollagenaasiMMP-13MMP-13 Ruston kollagenaasiRuston kollagenaasi
Hajottavat säikeitämuodostavan kollageenin Hajottavat säikeitämuodostavan kollageenin (esim. tyypin I kollageenin) kahteen osaan (1/4 ja 3/4),(esim. tyypin I kollageenin) kahteen osaan (1/4 ja 3/4),jolloin kappaleet denaturoituvat (gelatiiniksi).jolloin kappaleet denaturoituvat (gelatiiniksi).
Gelatinaasit Gelatinaasit MMP-2MMP-2MMP-9MMP-9
Hajottavat suuret palaset pienemmiksiHajottavat suuret palaset pienemmiksi
Matriksin metalloproteinaasitMatriksin metalloproteinaasitGelatinaasitGelatinaasit Hajottaavat gelatiinia ja tyypinHajottaavat gelatiinia ja tyypin
IV kollageeniaIV kollageenia
StromelysiinitStromelysiinit Hajottavat soluväliaineen Hajottavat soluväliaineen glyko-glyko-
proteiineja (laminiinit,proteiineja (laminiinit,fibronektiini jne)fibronektiini jne)
MT-MMP:tMT-MMP:t Solukalvoon sidottujaSolukalvoon sidottuja
signa
l pep
tide
signa
l pep
tide
fibro
nect
infib
rone
ctin
type
II in
serts
type
II in
serts
prop
eptid
epr
opep
tide
Zn++Zn++
hing
e re
gion
hing
e re
gion
hemopexinhemopexin domaindomain
catalytic domaincatalytic domain
trans
mem
bran
etra
nsm
embr
ane
dom
ain
dom
ain