Solunulkoinen matriisi

solunulkoisen matriisin määritelmä

Solunulkoisen matriisin voidaan ajatella olevan makromolekyylien suspensio, joka tukee kaikkea paikallisen kudoksen kasvusta koko elimen ylläpito. Nämä molekyylit ovat kaikki naapurisolujen eritteitä. Erittyessään proteiinit käyvät läpi rakennustelineet. Rakennustelineet ovat puolestaan termiä kuvaamaan lyhytaikaisia rakenteita, jotka muodostuvat yksittäisten proteiinien välille monimutkaisempien proteiinipolymeerien valmistamiseksi. Nämä jäykät, vaikkakin väliaikaiset proteiinirakenteet antavat matriisille viskoosin sakeuden. Voidaan ajatella solunulkoista matriisia olennaisesti solukeitoksi tai geeliseokseksi vettä, polysakkarideja (tai sitoutuneita sokereita) ja kuituproteiinia. Tämä johtaa meidät toiseen molekyyliluokkaan, joka löytyy solunulkoisesta matriisista, nimeltään proteoglykaani. Proteoglykaani on proteiinin ja sokerin hybridiriste, jonka ympärillä on proteiinisydän ja useita pitkäketjuisia sokeriryhmiä. Kaikki molekyyliryhmät, jotka muodostavat nämä makromolekyylit, antavat heille erityisiä ominaisuuksia, jotka sanelevat sellaisen hydrofobisen tai hydrofiilisen vuorovaikutuksen, johon he voivat osallistua.

Aivan kuten tässä vesiliuoksessa muodostuvat lyhytaikaiset vuorovaikutukset itse proteiinien todelliset rakenteet ovat erityisen dynaamisia. Rakenteiden sisällä olevat molekyylikomponentit muuttuvat aina. Niiden uudistumista auttavat varmasti matriisista löytyvät proteaasientsyymit, ja sitä voidaan muuttaa translaation jälkeisillä muutoksilla. Solunulkoisella matriisilla on toiminnallinen arvo paikallisten stressitekijöiden vaikutusten puskuroinnissa alueella. Mutta keskustelemme monista muista toiminnoista, joita matriisi palvelee yksityiskohtaisesti jäljempänä.

Solunulkoinen matriisifunktio

Living kudosta voidaan ajatella dynaamisena solujen ja nesteen verkostona. Huolimatta niiden läheisyydestä toisiinsa, kudoksen solut eivät ole yksinkertaisesti kiedottu tiukasti yhteen. Sen sijaan ne on sijoitettu solunulkoisen verkkoverkon avulla. Matriisi toimii eräänlaisena täyteaineena, joka sijaitsee kudoksessa muuten tiiviisti pakattujen solujen välissä. Lisäksi matriisi ei vain täytä näiden solujen välisiä aukkoja, vaan myös säilyttää veden ja homeostaattisen tasapainon. Ehkä solunulkoisen matriisin tärkein rooli voidaan kuitenkin tislata tasolle, jonka se tarjoaa kullekin elimelle ja kudokselle.

Solunulkoinen matriisi ohjaa kudoksen morfologiaa vuorovaikutuksessa solujen kanssa. pinta-reseptoreihin ja sitoutumalla ympäröiviin kasvutekijöihin, jotka sitten yllyttävät signalointireittejä. Itse asiassa solunulkoinen matriisi tosiasiallisesti tallentaa joitain solujen kasvutekijöitä, jotka vapautuvat sitten paikallisesti paikallisen kudoksen fysiologisten tarpeiden perusteella. Toisaalta kudoksen morfologia on toinen tapa kuvata elimen tai kudoksen ”ulkonäköä” tai ulkonäköä. Proteiinien ja sokerien fyysisellä läsnäololla matriisissa on myös etu pehmentää ympäröivälle alueelle mahdollisesti kohdistuvia voimia. Tämä estää solurakenteita romahtamasta tai herkkiä soluja joutumasta sokkiin. Koska solunulkoinen matriisi on paksu ja mineralisoitunut vesipitoisuudestaan huolimatta, sillä on lisätoiminto pitää solut kudoksessa erillään ja fyysisesti erillään. / p>

Solunulkoisen matriisin suorempiin sovelluksiin sisältyy sen rooli kasvun ja haavan paranemisen tukemisessa. Esimerkiksi luun kasvu perustuu solunulkoiseen matriisiin, koska se sisältää luukudoksen kovettamiseen tarvittavia mineraaleja. Solunulkoinen matriisi sallii tämän antamalla näille kasvuprosesseille runsaasti mahdollisuuksia rekrytoida solunulkoisia proteiineja ja mineraaleja rakentaa ja vahvistaa kasvavaa luurankoa. Samoin arpikudoksen muodostuminen loukkaantumisen jälkeen hyötyy solunulkoisesta matriisista ja sen runsaasta veteen liukenemattomista proteiineista.

Solunulkoiset matriisikomponentit

Solunulkoinen matriisi koostuu enimmäkseen muutamasta keskeisestä ainesosasta: vedestä, kuituproteiineista ja proteoglykaaneista. Tärkeimmät solunulkoista matriisia rakentavat kuituproteiinit ovat kollageenit, elastiinit ja laminiinit. Nämä ovat kaikki suhteellisen tukevia proteiinimakromolekyylejä. Niiden tukevuus antaa solunulkoiselle matriisille puskuroinnin ja voimaa kestävät ominaisuudet, jotka kestävät ympäristöpaineita romahtamatta. Kollageeni on itse asiassa matriisin lisäksi myös monisoluisten eläinten tärkein rakenteellinen komponentti. Kollageeni on runsas kuituproteiini, jonka fibroblastit tuottavat, muodostaen noin kolmanneksen eläinten kokonaisproteiinimassasta. Matriisissa kollageeni antaa solulle vetolujuuden ja helpottaa soluista soluihin tarttumista ja migraatiota.Elastiini on toinen kuitu, joka antaa kudoksille kyvyn palautua ja venyttää rikkoutumatta. Itse asiassa siksi, että elastiini ja kollageeni sitoutuvat ja fyysisesti silloittuvat, kollageeni rajoittaa tätä venytystä tietyssä määrin. Fibroblastisolut erittävät ensin fibronektiiniä vesiliukoisessa muodossa, mutta tämä muuttuu nopeasti, kun ne kootaan liukenemattomaksi verkoksi. Fibronektiini säätelee jakautumista ja erikoistumista monissa kudostyypeissä, mutta sillä on myös erityinen alkion rooli, joka on syytä mainita, missä se auttaa solujen sijoittamisessa matriisiin. Laminiini on erityisen tärkeä proteiini. Se on erityisen hyvä kokoamaan itsensä arkkimaisiksi proteiiniverkostoiksi, jotka ovat olennaisesti ”liima”, joka yhdistää erilaisia kudostyyppejä. Se on läsnä risteyksissä, joissa sidekudos kohtaa lihaksen, hermon tai epiteelin vuorauskudoksen.

Kuva kuvaa tietokoneistettua kuvaa kollageeniproteiinin kolmiulotteinen rakenne

Kuituproteiinin roolit:

Päinvastoin kuin venyttämistä vastustavat kuituproteiinit, proteoglykaanit vastustavat puristusta . Tämä viittaa voimiin, jotka työntävät kudosta alaspäin, joka muuten ”puristaisi” tai romahtaisi sen. Tämä kyky johtuu proteoglykaanin glykosaminoglykaaniryhmästä. Glykosaminoglykaani tai GAG: t ovat sokeriketjuja, jotka vaihtelevat ja antavat siten molekyyleille erilaisia kemiallisia aineita. Lisäksi GAG: t ovat eniten negatiivisesti varautuneita molekyylejä, joita eläinsolut tuottavat. Tämä varaus houkuttelee GAG: it positiivisesti varautuneisiin natriumioneihin. Elävässä kudoksessa vesi seuraa natriumin liikettä. Tämä johtaa meidät tilanteeseen, jossa vesi ja GAG houkuttelevat myös, mikä lainaa vettä solunulkoisessa matriisissa ominaisen vastustuskyvyn puristumiselle.

Tietokilpailu

1. Mikä seuraavista ei ole mainittu kuituproteiinityyppi?
A. Elastin
B. Proteoglykaani
C. Kollageeni
D. Laminin

2. Tunnista ero kuituproteiinin ja proteoglykaanien välillä artikkelin mukaan:
A. Kuituproteiini kykenee paremmin käsittelemään vesipitoisia ympäristöjä
B. Proteoglykaanit palvelevat enemmän täyteainetta kudoksen solujen välisessä tilassa C. Kuituproteiinit vastustavat puristusvoimia
D. Proteoglykaanit vastustavat puristusvoimia vastaan