Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка):
Отдельные участки последовательности фибронектина, видимо, домены или их группы; функционально различны. Так, пять повторов типа I, охватывающих аминоконцевую последовательность фибронек-тина, направляют агрегацию его молекул, участвуют в образовании межклеточного ‘ матрикса, связываясь с гликозиламиногликаном — гепарином — огромной разветвленной молекулой, пронизывающей всю структуру межклеточного матрикса. Следующие шесть повторов (доменов), два из которых также принадлежат I типу, отвечают за взаимодействие с еще одним белком межклеточного матрикса — коллагеном.
Один из повторов типа III, расположенный в центральном участке полипептидной цепи и свернутый примерно так же, как домены иммуноглобулинов, образован семью /^-структурными отрезками. Он содержит чрезвычайно характерную последовательность аминокислот Arg—Gly—Asp (RGD в однобуквенной записи). Эта последовательность, встречающаяся в несколько ином окружении и в некоторых других белках, например в тромбине, специфически связывается с рецептором
315
на поверхности клеток, так называемым интегргтом a$/?i. Это обеспечивает адгезию клеток к фибронектину и играет важную роль в их ориентированном перемещении внутри соединительной' ткани. Интересно, что сравнительно короткие пептиды, содержащие RGD-последо-вательность, имитируют способность фибронектина взаимодействовать с рецепторами на поверхности клеток.
Домены типа III, структурно близкие иммуноглобулину, встречаются и в других гигантских белках, например в белке мышц титпине (молекулярная масса 3000 ООО Да), где они, как полагают, придают полипептидной цепи способность к обратимому растяжению за счет обратимого перехода компактной пространственной структуры в развернутую и наоборот.
В фибронектине далее следуют домены, связывающие гепарин, и вблизи карбоксильного конца молекулы — связывающие фибрин. Расположенный на самом С-конце небольшой домен ответствен за антипараллельную ориентацию полипептидных цепей субъединиц и образование между ними двух дисульфидных связей.
Из сказанного видно, что фибронектин за счет соединения в весьма протяженной и гибкой структуре ряда функциональных доменов, настроенных на избирательное связывание — адгезию макромолекул и целых клеток, обеспечивает достаточно динамичную пространственную организацию межклеточного матрикса. Очевидно, что эта функция чрезвычайно важна в развитии соединительной ткани и организма в целом. Присутствующий в крови растворимый фибронектин играет ответственную структурообразующую роль в процессе заживления ран.
14.6. ЛАМИНИН
Ламинин — белок, участвующий в формировании внеклеточного матрикса и закреплении клеток, — образован очень длинными поли-пептидными цепями и по своей геометрии мог бы быть отнесен к фибриллярным белкам, однако довольно протяженные его участки представляют собой цепочки глобул небольшого размера, структурно сходных с одним из факторов роста. Таким образом, ламинин нельзя безоговорочно считать традиционным фибриллярным белком, хотя по контурам молекулы и функциональным свойствам между Ними немало общего.
Этот гликопротеин с молекулярной массой около 900 000 Да является главным компонентом базальной мембраны, на которой формируется соединительная ткань. Известно несколько ламининов, отличающихся деталями структуры и локализацией в той или иной ткани,
316
Рис. 14.5. Структурная организация ламинина:
А, В1 и В2 - полипептидные цепи, С-концы которых находятся в нижней части рисунка. Направленные параллельно спиральные районы, по-видимому, образуют единую суперспираль. Один из ее участков ответствен за рост нейритов и адгезию нервных клеток. G - крупная глобула, образованная С-концевым районом А-цепи.
Римскими цифрами обозначены домены в полипептидных цепях ламинина. Домен III цепи В ответствен за связывание с рецептором на поверхности клетки и содержит последовательность Туг Пе Ser Gly Arg. N-Концевые глобулярные домены цепей В1 и В2 связывают коллаген IV
так что речь идет о целом семействе структурообразующих полидоменных белков.
Ламинин связывается с коллагеном типа IV, характерным для базальной мембраны, протеогликаном — гепарансульфатом — и другими макромолекулами, в частности главным белком базальной мембраны нидогеном, что приводит к формированию многокомпонентной сетчатой структуры — матрикса. Помимо того, ламинин обеспечивает связывание клеток эпителия с базальной мембраной. Ламинин (рис. 14.5) построен из трех полипептидных цепей: A-цепи (молекулярная масса 440 ООО Да), В1-цепи (225 ООО Да) и В2-цепи (205 ООО Да). C-Концевые районы всех трех цепей могут образовывать весьма протяженные «отпирали, построенные из множества гептадных повторов, характерных для суперспирализованных белков, например, кератинов.
По-видимому, С-концевые о-спиральные районы всех трех цепей сплетены в единую весьма жесткую палочкообразную структуру — суперспираль длиной около 700—800 А, которая завершается глобулой, построенной за счет выступающего С-концевого участка А-цепи. N-Концевая часть А-цепи формирует, вероятно, несколько доменов, включая так называемые цистеинбогатые участки, в которых примерно
