Ekstracellulær matrix

Definition af ekstracellulær matrix

Den ekstracellulære matrix kan betragtes som en suspension af makromolekyler, der understøtter alt fra lokal vævsvækst til vedligeholdelse af et helt orgel. Disse molekyler er alle sekreter lavet af naboceller. Efter udskillelsen gennemgår proteiner stilladser. Stillads er igen et udtryk, der bruges til at beskrive de flygtige strukturer, der dannes mellem individuelle proteiner for at fremstille mere detaljerede proteinpolymerer. Disse stive, omend midlertidige proteinstrukturer, giver matrixen en viskøs konsistens. Man kan tænke på den ekstracellulære matrix som i det væsentlige en cellulær suppe eller en gelblanding af vand, polysaccharider (eller bundet sukker) og fibrøst protein. Dette fører os til en anden kategori af molekyler, der findes i den ekstracellulære matrix kaldet proteoglycan. Proteoglykanen er et hybridkors af et protein og et sukker med en proteinkerne og flere langkædede sukkergrupper omkring det. Alle de molekylære grupper, der udgør disse makromolekyler, vil give dem specielle egenskaber, der dikterer den slags hydrofobe eller hydrofile interaktioner, de kan deltage i.

Ligesom de kortvarige interaktioner, de danner i denne vandige opløsning, er de faktiske strukturer af selve proteinerne er især dynamiske. De molekylære komponenter, der findes i deres strukturer, ændrer sig altid. Den ombygning, de gennemgår, er bestemt hjulpet af proteaseenzymer, der findes i matrixen, og kan modificeres ved ændringer efter translation. Den ekstracellulære matrix har en funktionel værdi ved buffering af virkningerne af lokale stressfaktorer i området. Men vi vil diskutere mange flere af de funktioner, matrixen tjener i detaljer nedenfor.

Ekstracellulær matrixfunktion

Living væv kan betragtes som et dynamisk netværk af celler og væske. På trods af deres tætte nærhed til hinanden, er cellerne i et væv ikke bare tæt viklet sammen. I stedet er de adskilt ud ved hjælp af det ekstracellulære netværk. Matrixen fungerer som en slags fyldstof, der ligger mellem de ellers tæt pakket celler i et væv. Desuden udfylder matrixen ikke kun hullerne imellem disse celler, men det bibeholder også et niveau af vand og homeostatisk balance. Den vigtigste rolle for den ekstracellulære matrix kan dog destilleres ned til det niveau af støtte, det giver for hvert organ og væv.

Den ekstracellulære matrix styrer morfologien af et væv ved at interagere med celle- overfladereceptorer og ved at binde til de omgivende vækstfaktorer, som derefter tilskynder signalveje. Faktisk lagrer den ekstracellulære matrix faktisk nogle cellulære vækstfaktorer, som derefter frigives lokalt baseret på det fysiologiske behov i det lokale væv. På den anden side er et vævs morfologi en anden måde at beskrive organets eller vævets “udseende” eller udseende. Den fysiske tilstedeværelse af proteiner og sukkerarter i matrixen har også fordelen ved at dæmpe eventuelle kræfter, der kan placeres på det omgivende Dette forhindrer cellulære strukturer i at kollapse eller de sarte celler i at gå i chok. Da den ekstracellulære matrix er tyk og mineraliseret på trods af dens vandrige indhold, har den den yderligere funktion at holde cellerne i et væv adskilt og fysisk adskilt. / p>

Mere direkte anvendelser af den ekstracellulære matrix inkluderer dens rolle i støtte til vækst og sårheling. F.eks. er knoglevækst afhængig af den ekstracellulære matrix, da den indeholder de mineraler, der er nødvendige for at hærde knoglevævet. bliver uigennemsigtig og fleksibel. Den ekstracellulære matrix tillader dette ved at lade disse vækstprocesser tage rig mulighed for at rekruttere ekstracellulære proteiner og mineraler til bygge og befæste det voksende skelet. Ligeledes vil dannelse af arvæv efter en skade drage fordel af den ekstracellulære matrix og dens rige net af vanduopløselige proteiner.

Ekstracellulære matrixkomponenter

Den ekstracellulære matrix består for det meste af nogle få vigtige ingredienser: vand, fibrøse proteiner og proteoglycaner. De vigtigste fibrøse proteiner, der bygger den ekstracellulære matrix, er collagener, elastiner og lamininer. Disse er alle relativt robuste proteinmakromolekyler. Deres robusthed giver den ekstracellulære matrix sine bufrende og kraftmodstandsdygtige egenskaber, der kan modstå miljøtryk uden at kollapse. Kollagen er faktisk en hovedstrukturel komponent i ikke kun matrixen, men også af multicellulære dyr. Kollagen er det mest rigelige fibrøse protein fremstillet af fibroblaster og udgør ca. en tredjedel af den samlede proteinmasse hos dyr. I matrixen giver kollagen celleens trækstyrke og letter celle-til-celle vedhæftning og migration.Elastin er en anden fiber, der giver væv en evne til at rekylere og strække sig uden at bryde. Faktisk er det fordi elastin og kollagen binder og fysisk tværbinder, at denne strækning er begrænset til en vis grad af kollagen. Fibronectin udskilles først af fibroblastceller i vandopløselig form, men dette ændres hurtigt, når de samles til et ikke-opløseligt netværk. Fibronectin regulerer opdeling og specialisering i mange vævstyper, men det har også en særlig embryonisk rolle, der er værd at nævne, hvor det vil hjælpe med placeringen af celler i matrixen. Laminin er et særligt vigtigt protein. Det er især godt at samle sig selv i arklignende proteinnetværk, der i det væsentlige vil være ‘limen’, der forbinder forskellige vævstyper. Det vil være til stede ved krydset, hvor bindevæv møder muskel-, nerve- eller epitelforingsvæv.

Billedet viser en computeriseret illustration af tredimensionel struktur af kollagenprotein

Roller af fibrøst protein:

Tværtimod fibrøse proteiner, der modstår strækning, vil proteoglykaner modstå kompression . Dette refererer til de kræfter, der skubber ned på vævet, der ellers ville “squashe” eller kollapse det. Denne evne stammer fra glycosaminoglycan-gruppen i proteoglycan. Glycosaminoglycan, eller GAG’er, er sukkerkæder, der vil variere og således låne molekylerne forskellige kemiske GAG’er er desuden de mest negativt ladede molekyler, som dyreceller producerer. Denne ladning vil tiltrække GAG’er til positivt ladede natriumioner. I levende væv følger vandets bevægelse af natrium. Dette vil bringe os til en situation, hvor vand og GAG’er tiltrækker også, hvilket vil give vand i den ekstracellulære matrix en karakteristisk modstandsdygtighed over for kompression.

Quiz

1. Hvilket af følgende er ikke en fibrøs proteintype nævnt?
A. Elastin
B. Proteoglycan
C. Collagen
D. Laminin

2. Identificer sondringen mellem fibrøst protein og proteoglycaner, pr. Artikel:
A. Fiberprotein er mere i stand til at håndtere vandige miljøer
B. Proteoglycaner tjener mere af en fyldstofrolle i mellemrummet mellem cellerne i et væv
C. Fiberproteiner modstår mod kompressionskræfter
D. Proteoglycaner modstår mod kompressionskræfter