Fibrillogenez - Fibrillogenesis

Fibrillogenez iyinin gelişimi fibriller normalde mevcut kolajen lifleri bağ dokusu. Türetilmiştir Yunan fibrillo (fibriller anlamına gelir veya fibrillerle ilgili) ve Yaratılış (yaratmak için, bir şeyin yaratıldığı süreç).

Montajı kolajen fibriller, fibrillogenesis, vücudun kollajen fibrilleri ürettiği mekanizmanın özellikleri hakkında çok fazla spekülasyon olmasına rağmen, kendi kendine birleşen bir süreç gibi görünmektedir.[1] Vücutta, kolajen fibrilleri, makromoleküllerin yanı sıra çeşitli kolajen türlerinden oluşur. Tip I kollajen Omurgalı vücudunda en bol bulunan yapısal makromoleküldür ve aynı zamanda çeşitli kolajen fibrillerinde bulunan en bol kolajeni temsil eder.[2] Vücutta bulunan kolajen fibril türlerinde büyük farklılıklar vardır. Örneğin, tendon içindeki fibriller genişliğe göre değişir ve bir boyuttaki gerilim kuvvetlerine direnen fibril demetleri oluşturan kümeler halinde bantlanır. Benzer şekilde, yarı saydam korneal stromal matrisi oluşturan fibriller, ortogonal tabakalar oluşturur ve iki boyutta çekiş kuvvetine dayanır. Bu yapısal olarak farklı iki kolajen fibrilinin, her iki yapıda bulunan birincil kolajen olan tip I kolajen ile aynı moleküllerden oluştuğu tahmin edilmektedir.[2]

Sentez

Fibrillogenezin kesin mekanizmaları hakkında somut bir kanıt veya anlaşma yoktur, ancak, birincil araştırmaya dayanan birçok hipotez, dikkate alınması gereken çeşitli mekanizmalar ortaya koymuştur. Kollajen fibrillogenezi, embriyonik gelişim sırasında plazma zarında meydana gelir. Vücuttaki kolajen, 32-40 santigrat derece arasında denatürasyon sıcaklığına sahiptir, fizyolojik sıcaklık da bu aralığa düşmekte ve bu nedenle önemli bir problem oluşturmaktadır.[3] Kollajen fibrillerin oluşumuna yol açmak için dokularda kollajenin nasıl yaşadığı bilinmemektedir. Denatürasyon problemine varsayılan bir çözüm, yeni oluşan kolajenin vakuollerde depolanmasıdır. Depolama vakuolleri ayrıca vücut içinde fibrillogenezin meydana gelmesine izin vermek için gerekli termal stabiliteyi sağlayan moleküler agregalar içerir.[3] Vücutta, fibriler kollajenlerin 50'den fazla bilinen bağlanma ortağı vardır.[1] Hücre, hangi moleküllerin birbirine bağlandığını kontrol etmek ve ayrıca farklı dokularda hem fibril çeşitliliğini hem de belirli kolajen fibrillerinin birleşimlerini sağlamak için fibrillogenez sürecinin plazma membranına lokalizasyonu yoluyla çeşitli bağlanma partnerlerinden sorumludur. [1] Kader, Hill ve Canty-Larid, kolajen fibrillerin oluşumu için makul bir mekanizma yayınladılar. Fibronektin olarak bilinen reseptör proteinlerine bağlanan bir glikoprotein integrinler hücre iskeleti içinde, hipotezlenmiş fibrillogenez yönteminde kilit bir rol oynar. Fibronektin ve integrin reseptörü arasındaki etkileşim, fibronektinde konformasyonel bir değişikliğe neden olur. Ek reseptörler fibronektine bağlanarak tip I kollajen, prokollajen I ve kollajen V'yi getirir. Bu moleküller, hücre yüzeyinde fibril oluşumunu desteklemek için fibronektin ile etkileşime girer.[1]

Yönetmelik

Fareler kullanılarak yapılan araştırmalara ve Ehlers-Danlos sendromları Araştırmacı, eklemlerin hipermobilitesi ve yüksek cilt gevşekliği ile karakterize edilen (EDS), tenascin X ekspresyon seviyeleri, mevcut kolajen fibrillerin sayısı ile ilişkilendirildi. İnsanlarda tenascin X, EDS ile ilişkilidir. Araştırmacı, araştırmaları yoluyla, tenascin X'in kolajen fibrillogenezine müdahale ettiği orijinal hipotezini karıştırdı ve bunun daha ziyade bir kolajen fibrillogenez düzenleyicisi olarak davrandığını öne sürdü. Veriler, tenasinin kolajen fibril aralığının bir düzenleyicisi olduğunu göstermektedir. In vitro testler, tenasin X'in, kolajen VI mevcut olduğunda ilave bir mekanizma yoluyla kolajen fibril oluşumunu hızlandırdığını gösteren kanıtlar sağlar.[1] Tenasin X'e ek olarak, çoklu proteinler, glikokonjugatlar ve küçük moleküllerin sadece kolajen fibrillogenez oranını değil, aynı zamanda kolajen fibrillerinin yapısını ve laboratuvar çalışmalarında boyutlarını da etkilediği gösterilmiştir.

Bulanıklık testleri

Fibrillogenesis, bulanıklık testleri kullanılarak analiz edilebilir.[4] Bulanıklık numunenin bulanıklığını, bulanıklığını veya bulanıklığını ölçmenin bir yoludur ve ayrıca söz konusu numunenin ışık saçma özelliklerini test etmek için de kullanılabilir. Fibrillogenez üzerine bir bulanıklık testi, bir kollajen örneği ile başlayacaktır. üçlü sarmallar düşük seviyede bulanıklığa sahip olacak. Fibrillogenez tamamlandıktan sonra, üçlü sarmallar oluşmuş olacak fibriller. Bir örnek fibriller bir numuneye kıyasla yüksek düzeyde bulanıklığa sahip olacaktır. üçlü sarmallar. Fibrillogenesis gerçekleşirken, numunenin zamanla ışık saçma özelliklerinde bir değişiklik olur ve bu, spektrofotometre. Tipik olarak fibrillogenezi ölçmek için kullanılan dalga boyu spektrofotometre 310nm ile 313nm arasında değişir. Bulanıklık üzerinde yapılan testler tip I kollajen üçlü sarmallar gösterecek sigmoidal eğri grafik üzerine çizildiğinde.[4] sigmoidal eğri üç aşamaya ayrılmıştır; gecikme aşaması, büyüme aşaması ve plato aşaması.[5]

Klinik önemi

Kollajen fibrillogenez mekanizmalarının daha iyi anlaşılması ve sürecin düzenleyicilerinin anlaşılması, kollajen fibril oluşumunu ve birleşmesini etkileyen hastalıkların daha iyi anlaşılmasına olanak tanır. Ehlers-Danlos sendromları (EDS). Daha geniş bir spektrumda, fibrillogenezin arkasında yatan süreçlerin anlaşılması, rejeneratif tıp alanında büyük ilerlemelere izin verecektir. Daha iyi bir anlayış, travma nedeniyle hasar gören organların ve dokuların kolajen fibrillogenezi temelinde yeniden oluşturulabileceği potansiyel bir geleceğe yol açacaktır.

Referanslar

  1. ^ a b c d e Kader, Karl (2008). "Kolajen fibrillogenezi: düzenleyiciler ve nükleatörler olarak fibronektin, integrinler ve küçük kolajenler". Hücre Biyolojisinde Güncel Görüş. 20 (5–24): 495–501. doi:10.1016 / j.ceb.2008.06.008. PMC  2577133. PMID  18640274.
  2. ^ a b Hansen, Uwe; Peter Bruckner (Temmuz 2003). "Kolajen Fibrillogenezinin Makromoleküler Özgünlüğü". Biyolojik Kimya Dergisi. 278 (39): 37352–37359. doi:10.1074 / jbc.M304325200. PMID  12869566.
  3. ^ a b Trelstad, Robert; Kimiko Hayashi; Jerome Gross (19 Temmuz 1976). "Kolajen fibrillogenezi: Ara agregalar ve süper fibriller düzen". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 73 (11): 4027–4031. Bibcode:1976PNAS ... 73.4027T. doi:10.1073 / pnas.73.11.4027. PMC  431312. PMID  1069288.
  4. ^ a b Hansen, Uwe; Bruckner, Peter (2003-09-26). "Kolajen Fibrillogenezinin Makromoleküler Özgünlüğü KOLAJENLER I VE XI FİBRİLLERİ HETEROTİPİK ALAŞIMLI BİR ÇEKİRDEK VE KOLAJEN I KILIF İÇERİR". Biyolojik Kimya Dergisi. 278 (39): 37352–37359. doi:10.1074 / jbc.M304325200. ISSN  0021-9258. PMID  12869566.
  5. ^ Kadler, Karl E .; Holmes, David F .; Trotter, John A .; Chapman, John A. (1996-05-15). "Kolajen fibril oluşumu". Biyokimyasal Dergisi. 316 (1): 1–11. doi:10.1042 / bj3160001. ISSN  0264-6021. PMC  1217307. PMID  8645190.