Внеклеточный матрикс можно рассматривать как суспензию макромолекул, которая поддерживает все от местного ткань рост на поддержание всего орган, Эти молекулы – все выделения, сделанные соседними клетками. Будучи секретированными, белки будут подвергаться воздействию строительных лесов. В свою очередь, строительные леса – это термин, используемый для описания эфемерных структур, которые образуются между отдельными белками для получения более сложных белковых полимеров. Эти жесткие, хотя и временные, белковые структуры придают матрице вязкую консистенцию. Можно думать о внеклеточном матриксе как о клеточном супе или гелевой смеси воды, полисахаридов (или связанных сахаров) и волокнистого белка. Это приводит нас к другой категории молекула обнаружен во внеклеточном матриксе, называемом протеогликаном. Протеогликан представляет собой гибрид белка и сахара, с белковым ядром и несколькими длинными сахарными группами, окружающими его. Все молекулярные группы, которые составляют эти макромолекулы, придадут им особые свойства, которые будут определять вид гидрофобный или гидрофильный взаимодействия, в которых они могут участвовать.

Очень похоже на эфемерные взаимодействия, которые они образуют в этом водном решение фактические структуры самих белков особенно динамичны. Молекулярные компоненты, обнаруженные в их структурах, постоянно меняются. Ремоделированию, которому они подвергаются, безусловно, помогают ферменты протеазы, обнаруженные в матрице, и могут быть изменены посттрансляционными изменениями. Внеклеточный матрикс имеет функциональную ценность в том, что касается буферизации воздействия местных стрессоров в этой области. Но мы обсудим еще много функций, которые выполняет матрица, подробно ниже.

Живая ткань может рассматриваться как динамическая сеть клеток и жидкости. Несмотря на близкую близость друг к другу, клетки ткани не просто плотно скручены. Вместо этого они разнесены с помощью внеклеточной сетки. Матрица будет действовать как своего рода наполнитель, который лежит между плотно упакованными клетками в ткани. Кроме того, матрица не только заполняет промежутки между этими клетками, но также поддерживает уровень воды и гомеостатический баланс. Возможно, наиболее важная роль внеклеточного матрикса, однако, может быть достигнута до уровня поддержки, которую он обеспечивает для каждого органа и ткани.

Внеклеточный матрикс направляет морфологию ткани, взаимодействуя с клетка -поверхностные рецепторы и путем связывания с окружающими факторами роста, которые затем стимулируют сигнальные пути. Фактически, внеклеточный матрикс фактически хранит некоторые клеточные факторы роста, которые затем высвобождаются локально на основе физиологических потребностей местной ткани. С другой стороны, морфология ткани – это еще один способ описать «внешний вид» или внешний вид органа или ткани. Физическое пр��сутствие белков и сахаров в матрице также способствует смягчению любых сил, которые могут быть приложены к окружающей области. Это предотвращает разрушение клеточных структур или поражение чувствительных клеток. Поскольку внеклеточный матрикс является толстым и минерализованным, несмотря на его богатое водой содержание, он выполняет дополнительную функцию, заключающуюся в том, что клетки в ткани отделены и физически различимы.

Более прямые применения внеклеточного матрикса включают его роль в поддержке роста и заживления ран. Например, рост костей зависит от внеклеточного матрикса, поскольку он содержит минералы, необходимые для укрепления костной ткани. Костная ткань должна стать непрозрачной и негибкой. Внеклеточный матрикс позволит это, позволяя этим процессам роста использовать широкие возможности для привлечения внеклеточных белков и минералов для создания и усиления роста скелет, Аналогичным образом, образование рубцовой ткани после травмы выиграет от внеклеточного матрикса и его богатой сети нерастворимых в воде белков.

Внеклеточный матрикс в основном состоит из нескольких ключевых ингредиентов: воды, волокнистых белков и протеогликанов. Основными волокнистыми белками, которые строят внеклеточный матрикс, являются коллагены, эластины и ламинины. Это все относительно прочные белковые макромолекулы. Их прочность придает внеклеточному матриксу его буферизирующие и стойкие к силе свойства, которые могут противостоять нагрузкам окружающей среды, не разрушаясь. Коллаген на самом деле является основным структурным компонентом не только матрицы, но и многоклеточный животные. Коллаген является наиболее распространенным волокнистым белком, вырабатываемым фибробластами, составляющим примерно одну треть от общей массы белка у животных. В матрице коллаген придаст прочность на растяжение клетки и облегчит клетку к клетке адгезия и миграция. Эластин – это еще одно волокно, которое придаст тканям способность откатываться и растягиваться без разрушения. Фактически, именно потому, что эластин и коллаген связывают и физически сшивают, это растяжение ограничено в определенной степени коллагеном. Фибронектин сначала секретируется клетками фибробластов в водорастворимой форме, но это быстро меняется, когда они собираются в нерастворимую сетчатую структуру. Фибронектин регулирует деление и специализацию во многих типах тканей, но он также играет особую эмбриональную роль, которую стоит упомянуть, где он поможет в расположении клеток в матрице. Ламинин является особенно важным белком. Он особенно хорош при сборке в сетчатые белковые сети, которые, по сути, будут «клеем», который связывает разные типы тканей. Он будет присутствовать в местах соединения соединительной ткани мускул нервной или эпителиальной подкладочной ткани.

Роли волокнистого белка:

  • коллаген – сопротивление растяжению и прочность на растяжение (т.е. образование рубцов при заживлении ран)
  • эластин – растяжение и упругость
  • фибронектина – миграция и позиционирование клеток в ECM, и деление клеток и специализация на различных тканях
  • Laminin – сетчатые сети, которые «склеивают» разные типы тканей

В отличие от волокнистых белков, которые противостоят растяжению, протеогликаны будут сопротивляться сжатию. Это относится к силам, толкающим ткань, которая иначе «раздавит» или разрушит ее. Эта способность связана с группой гликозаминогликанов в протеогликане. Глюкозаминогликаны, или GAG, представляют собой цепочки сахара, которые будут различаться и, таким образом, придают молекулам различные химические свойства. Более того, ГАГ являются наиболее высоко отрицательно заряженными молекулами животных, продуцируемыми клетками. Этот заряд будет притягивать GAG к положительно заряженным ионам натрия. В живой ткани вода следует за движением натрия. Это приведет нас к ситуации, когда вода и GAG также будут притягиваться, что придаст воде внутри внеклеточного матрикса характерное сопротивление сжатию.

викторина

1. Что из перечисленного не относится к типу волокнистого белка?A. эластинB. протеогликанC. коллагенD. Laminin

Ответ на вопрос № 1

В верно. Протеогликаны представляют собой молекулярную группу, отдельную от волокнистых белков с различными характеристиками. Протеогликаны, в частности, будут иметь белковое ядро ​​с окружающими сахарными группами, и в отличие от волокнистого белка не будут давать клетке характерную устойчивость к растяжению.

2. Определите разницу между волокнистым белком и протеогликанами, согласно статье:A. Волокнистый белок более способен обрабатывать водную средуB. Протеогликаны играют большую роль в качестве наполнителя в пространствах между клетками в тканиC. Волокнистые белки противостоят силам сжатияD. Протеогликаны противостоят силам сжатия

Ответ на вопрос № 2

D верно. В отличие от волокнистых белков, которые будут противостоять растяжению с формирующимися ими структурами, которые фактически придают ткани прочность на растяжение и жесткость, протеогликаны будут противостоять «сдавливанию» или сжатию.

Ссылки

  • Франц и др. (2010). «Внеклеточный матрикс с первого взгляда». J Cell Sci. 123 (24): 4195-4200. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2995612/
  • Alberts, B et al (2002). «Внеклеточная матрица животных». Молекулярная биология клетки: 4-е издание. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26810/
  • Исследование (2017). “Внеклеточный матрикс.” Study.com. Получено 2017-08-15 от http://study.com/academy/lesson/extracellular-matrix-function-components-definition.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *