Молекулярные механизмы морфогенеза - Банников Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
Некоторые, обычно низкомолекулярные, протеогликаиы содержатся в секреторных гранулах специализированных клеток, например, лейкоцитах, и высвобождаются при соответствующей стимуляции [597]. Секретируемые протеогликаиы лимфоцитов, вероятно, являются молекулами-переносчиками проте-аз [571].
Другая группа протеогликанов, ассоциированных с поверхностью клеток, имеет структурные особенности, позволяющие им заякориваться в мембране. Так, белковая часть гепарин (хондроитин)-сульфатпротеогликана эпителиальных клеток молочной железы [507] и сходных с ним протеогликанов других эпитеалиальных клеток и фибробластов [138, 307,
392] содержит траисмембранный домен. Один из гепарансуль-фатпротеогликанов гепатоцитов заякорен в мембране через фосфоинозитол [306]. Описаны поверхностные протеоглика-ны экспрессирующиеся только иа очень ограниченных популяциях клеток. Так известен хондроитиисульфатпротеогликан, специфичный для клеток меланомы [77] и другой - для нейронов и глиальных клеток [590],
Протеогликаиы внеклеточного матрикса представляют собой весьма гетерогенную группу. Обычно хондроитин-(дер-матансульфат)-протеогликаиы входят в состав интерстициального матрикса, а гепарансульфатпротеогликаны - в состав базальных мембран [ 530] .
Для выработки окончательной классификации протеогликанов требуется информация о первичной структуре их белковой части, которая известна лишь для немногих из них. Наиболее xopoiUo изученными протеогликанами интерстициального матрикса являются хондроитинсульфатпротеогликаны хряща [151, 572], хондроитинсульфатиротеогликан фибробластов -версикан [348, 682], а также низкомолекулярный протеог-ликан фибробластов - декорин [349, 558].
В полной аминокислотной последовательности версикана [ 682], на N-конце содержится последовательность, связывающая гиалуроновую кислоту, по существу идентичная последовательности глиального гналуронат-связываюшего белка [488]. В середине молекулы многочисленные места прикреп-
кия глнкоиаминогликаноБЫх цепей. С-концевая часть мо-
лекулы содержит 2 Дистенн-богатых ЭФР-подобных повтора лектнн-подобную последовательность, способную связывать углеводы и домен, сходный с темн, что были обнаружены ранее В комплемент-ре гул ирующем белковом факторе Ы [3461 в белке связывающем С4 [114] и в факторе В комплементе [427]. Считается, что последний, структурный элемент опосредует белок-белковые взаимодействия [434]. Интеросно что те же самые структурные мотивы, что и на С-конле iUp-сикана: ЭФР-подобные повторы, лектин-подобный домен и домен, подобный белкам-регуляторам системы комплемента, обнаружены, хотя и в другом порядке, в молекулах адгезии и хоминга лимфоцитов: ELAM-1[42] и MEL-14 [359, 574].
Разнообразные функциональные домены, обнаруженные в молекуле версикана, позволяют предполагать, что этот проте— огликан участвует во многих типах взаимодействий между клеткой и другими компонентами внеклеточного матрикса. Одной из таких реакций может быть создание "покрывала" из гиалуроновой кислоты вокруг клеточной мембраны [682].
Слой гиалуроновой кислоты, обнаруживаемый вокруг многих типов клеток, резко изменяет их адгезивиые и локомоторные свойства [358].
Лротеогликан, сходный с версчканом, PG-М, выделен из развивающихся почек конечностей цыплят [328]. Экспрессия PG-M строго коррелирует с конденсацией мезенхимы. Показано, также, что PG-M связывается с коллагеном I и с фиб-ронектином [667]. Возможно, что версикан так же связывает эти лиганды.
Для аминокислотной последовательности декорина характерно многократное повторение 23~-25-членного мотива, в котором остатки лейцина занимают определенные места:
I___L-L—N—I/L—г V[349 ],Сходные мотивы обнаружены в
гликопротеине тромбоцитов I Ь [391] и продукте гена Toll [260] — ключевом эвене детерминации дорзо-вентрально^ полярности у дрозофилы. 24—членный повтор декорина, возможно, участвует в связывании его белковой части с коллагеном
и фибронектином [3 80, 558].
Сайты связывания декорина на коллагене обладают специфичностью, поскольку этот протеогликан выявляется на коллагеновых фибриллах в виде полос, разделенных интервалом в 67 нм [349]. По крайней мере, еще один протеогликан, не идентичный декорину и содержащий кератансульфат, сходным образом связывается с фибриллами коллагена, так же о раз)я
полосы с 67 нм-периодичностыо [567]. Молекулярная структура этого кератансульфатпротеогликана неизвестна.
Связывание протеогликанов с коллагенами регулирует тол-шину коллагеновых волокон матрикса. Показано, что в присутствии докорииа образование фибрилл замедляется и образующиеся в конце процесса фибриллы оказываются тоньше, чем в контроле [639к]. Присутствие протеогликанов изменяет и механические свойства коллагеновых гелей,их сократимое гь под действием напряжений, создаваемых клетками [248].
Предполагают также, что протеогликаны играют ведущую роль в организации инфраструктуры внеклеточного матрикса, соединяя и удерживая вместе все остальные его компоненты [533].
Хондроитинсульфат - дерматансульфатпротеогликаны в растворе или всоставе внеклеточного матрикса обычно подавляют адгезию клеток к субстрату [66, 558] и миграцию клеток [208, 491] .
