Ang laminin ay isang protina na kung saan ay extracellular matrix ng basement membrane ng mga epithelial na tisyu sa mga vertebrates. Ang ganitong uri ng protina ay nagbibigay ng isang nagbubuklod na suporta sa pagitan ng mga cell ng nag-uugnay na mga tisyu, upang gumana sila sa pagkakaisa at compaction ng mga ito.
Kadalasan, ang mga laminin ay may pananagutan sa pag-order ng masalimuot na network ng protina na bumubuo sa extracellular matrix o basement lamad ng mga tisyu. Ang mga laminin ay karaniwang matatagpuan na nauugnay sa mga protina tulad ng collagen, proteoglycans, entactins, at heparan sulfates.
Ang mga laminins at ang kanilang pakikilahok sa basement lamad ng vertebrates (Pinagmulan: Maiaaspe / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Ang masalimuot na lamad ng basement, na iniutos ng mga laminin, ay naghihiwalay sa mga bahagi ng epithelial ng mga tisyu, iyon ay, ang bawat extracellular matrix ay naghihiwalay sa endothelium mula sa mesothelium at extracellular matrix ng mesothelium na naghihiwalay sa layer na ito mula sa epithelium.
Maraming pananaliksik ang nagpakita na ang expression ng mutated laminin genes ay potensyal na nakamamatay para sa isang cell, dahil responsable din sila sa pag-regulate ng halos lahat ng mga kumplikadong pakikipag-ugnay na nangyayari sa loob ng basement membrane.
Mayroong isang mahusay na pagkakaiba-iba ng mga pamilya ng laminin sa lahat ng mga vertebrates. Iba-iba ang mga ito sa komposisyon, form, function, at pinagmulan. Sa parehong indibidwal, sa iba't ibang mga tisyu, ang iba't ibang mga laminin ay matatagpuan, ang bawat isa ay inangkop sa kapaligiran ng tisyu na nagpapahayag nito.
Mga katangian ng laminins
Ang mga monomer ng Laminin o yunit ay binubuo ng isang heterotrimer ng tatlong magkakaibang mga glycoprotein chain. Ang mga protina na ito ay naglalaman ng maraming iba't ibang mga domain (multidomain) at isang mahalagang bahagi ng maagang pag-unlad ng embryonic ng mga tisyu.
Ang karaniwang hugis ng mga laminin ay isang uri ng "krus" o "Y", bagaman ang ilan ay hugis tulad ng isang mahabang bar na may apat na sanga. Ang maliit na pagkakaiba-iba na ito ay nagbibigay-daan sa bawat uri ng laminin upang ayusin ang tamang pagsasama mula sa anumang posisyon sa tisyu.
Ang mga laminin ay may mataas na timbang ng molekular, na maaaring mag-iba depende sa uri ng laminin, mula 140 hanggang 1000 kDa.
Sa pangkalahatan, ang bawat silong lamad ay may isa o higit pang iba't ibang mga uri ng laminins sa loob nito, at iminumungkahi ng ilang mga siyentipiko na ang mga laminins ay tumutukoy sa isang malaking bahagi ng pagpapaandar ng physiological ng mga basement lamad ng tisyu kung saan matatagpuan ang mga ito.
Sa mga hayop ng vertebrate, hindi bababa sa 15 iba't ibang mga uri ng laminins ang natagpuan, na inuri sa isang pamilya, dahil sila ay nabuo mula sa parehong mga trimer, ngunit may iba't ibang mga kumbinasyon. Sa mga invertebrate na hayop sa pagitan ng 1 at 2 iba't ibang mga trimer ay natagpuan.
Iminumungkahi ng kasalukuyang mga pag-aaral na ang mga laminins ng lahat ng mga hayop ng vertebrate ay lumitaw sa pamamagitan ng pagkita ng mga orthologous gen, iyon ay, ang lahat ng mga gen na code para sa mga laminins ay may isang karaniwang pinagmulan mula sa mga hayop na invertebrate.
Istraktura
Sa kabila ng malaking bilang ng mga pag-andar na kinokontrol ng mga laminins, mayroon silang isang medyo simpleng istraktura na, para sa karamihan, ay natipid sa iba't ibang mga uri na kilala.
Ang bawat laminin ay binubuo ng tatlong magkakaibang chain na magkakaugnay sa bawat isa na bumubuo ng isang uri ng "interwoven fiber". Ang bawat isa sa tatlong kadena ay nakilala bilang alpha (α), beta (β), at gamma (γ).
Ang pagbuo ng trimer ng bawat laminin ay nakasalalay sa unyon ng rehiyon ng C-terminal ng bawat isa sa mga tanikala nito. Sa loob ng bawat molekula, ang mga kadena na ito ay ipinapares sa pamamagitan ng mga peptide bond at tatlong disulfide na tulay na nagbibigay ng istraktura ng mahusay na lakas ng makina.
Ang diagram ng eskematiko ng istraktura ng isang laminin (Pinagmulan: Maiaaspe / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Ang mga obserbasyon na ginawa ng electron microscopy ng mga karaniwang laminin monomers ay detalyado na ang istraktura ay isang uri ng asymmetric cross na may mahabang braso na humigit-kumulang na 77 nm (nanometer) na nailalarawan ng isang kilalang globular na hugis sa isa sa mga dulo nito.
Bilang karagdagan, ang tatlong maiikling sandata ay sinusunod, dalawa sa tinatayang 34 nm at isa sa tinatayang 48 nm. Ang bawat braso ay nagtatapos sa isang globular end, katulad ng sa pangunahing kadena, ngunit mas maliit sa laki.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng iba't ibang mga uri ng mga laminin ay higit sa lahat dahil sa mga pagkakaiba sa mga kadena ng α, na maaaring makatiklop ng hindi bababa sa tatlong magkakaibang paraan; kahit na ang mga pagkakaiba-iba ay natukoy para sa lahat ng mga kadena:
- 5 magkakaibang pagkakaiba-iba o kadena ng laminin α
- 3 mga pagkakaiba-iba ng β chain
- 3 pagkakaiba-iba para sa γ chain
Mga Tampok
Ang pinakamahalaga at karaniwang pinag-aralan na function ng mga laminins ay ang pakikipag-ugnay sa mga receptor na nakasalalay sa kanilang mga sarili sa mga lamad ng mga cell na katabi ng mga lamad ng basement kung saan matatagpuan ang mga ito.
Ang pakikipag-ugnay na ito ay nagiging sanhi ng mga protina na ito ay kasangkot sa regulasyon ng maraming mga aktibidad sa cellular at mga senyas ng mga landas. Dapat itong nabanggit na ang kanilang mga pag-andar ay nakasalalay sa kanilang pakikisalamuha sa mga tiyak na receptor sa ibabaw ng cell (marami sa mga lamad na receptor ay kasalukuyang inuri ayon sa kanilang kakayahang magbigkis ng mga laminin).
Ang mga integrins ay mga receptor na nakikipag-ugnay sa mga laminin at "non-integrins" receptor ay ang mga walang kakayahang magbigkis sa mga protina na ito. Karamihan sa mga "di-integrin" na uri ng mga receptor ay mga proteoglycans, ilang dystroglycans o sindikano.
Ang pagkahinog ng mga tisyu ng mga organo ng katawan ay nangyayari na may kapalit ng mga maagang laminin, na sa una ay nakalagay sa basement lamad ng mga tisyu na bumubuo sa mga organo ng bata.
Kabilang sa mga laminin, ang uri na napag-aralan ang pinaka-laminin-1, na direktang naka-link sa paglaki ng mga axon ng halos anumang uri ng neuron sa ilalim ng mga kondisyon ng vitro, dahil ang mga ito ay nag-regulate ng paggalaw ng "paglago kono" sa ang ibabaw ng mga neuron.
Pangngalan at uri
Itinuturing ng mga biochemist na ang pamilyang laminin ay isang napakalaking pamilya ng protina, kung saan ang ilan sa mga miyembro nito ay kilala pa rin. Gayunpaman, pinapayagan ng mga modernong tool ang mga bagong uri ng mga laminin na makikita sa isang maikling panahon.
Ang nasabing mga protina ay bawat isa na kinilala sa isang bilang, nagsisimula sa 1 pagtatapos ng pagbilang sa 15 (laminin-1, laminin-2 … laminin-15).
Ang isa pang uri ng nomenclature ay ginagamit din, na nagpapahiwatig ng uri ng chain na mayroon ang bawat laminin. Halimbawa, ang laminin-11 ay binubuo ng isang alpha (α) -5 chain, isang beta (β) -2 chain, at isang gamma (γ) -1 chain, kaya maaari itong pinangalanang laminin-521.
Bilang karagdagan, ang bawat laminin ay inuri ayon sa pag-andar na ito ay nauugnay sa at din ayon sa tiyak na tisyu ng katawan kung saan ito ay nakikilahok. Ang ilang mga halimbawa ng mga laminin ay:
- Lamina-1: kasangkot sa pagbuo ng epithelial
- Laminin-2: kasangkot sa myogenic development ng lahat ng mga tisyu, peripheral nervous system at ang matrix ng glomeruli.
- Lamina-3: nakikilahok sa mga junctions ng myo-tendon
- Lamina-4: gumagana sa neuromuscular junctions at sa mesangial matrix ng glomeruli
- Laminin-5, 6 at 7: mas kumikilos sila sa mga epidermal na tisyu.
Mga Sanggunian
- Miner, JH, & Yurchenco, PD (2004). Laminin function sa tissue morphogenesis. Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 20, 255-284.
- Rasmussen, DGK, & Karsdal, MA (2016). Laminins. Sa Biochemistry ng Collagens, Laminins at Elastin (pp. 163-196). Akademikong Press.
- Sasaki, T., Fässler, R., & Hohenester, E. (2004). Laminin: ang crux ng basement membrane Assembly. Ang Journal ng cell biology, 164 (7), 959-963.
- Timpl, R., Engel, J., & Martin, GR (1983). Laminin-isang multifunctional protein ng mga basement membranes. Mga trend sa Biochemical Sciences, 8 (6), 207-209.
- Timpl, R., Rohde, H., Robey, PG, Rennard, SI, Foidart, JM, & Martin, GR (1979). Laminin - isang glycoprotein mula sa mga lamad ng basement. Journal of Biological Chemistry, 254 (19), 9933-9937.
- Tryggvason, K. (1993). Ang pamilyang laminin. Kasalukuyang opinyon sa cell biology, 5 (5), 877-882.