세포 외 기질이란 무엇입니까?

ECM 구성

ECM은 단백질과 글리코 사 미노 글리 칸 (음전하 다당류의 한 종류)의 복합 혼합물입니다. 세 가지 범주의 재료로 구성됩니다.

1. 글리코 사 미노 글리 칸과 압축력에 저항하는 프로테오글리칸
2. 접착 성 당 단백질 (라미닌, 피브로넥틴, 테나 신, 니 도겐)
3. 인장 강도를 제공하는 섬유질 단백질 (콜라겐, 엘라스틴)

Glycosaminoglycan (GAG)

GAG는 원래 ECM에서 “공간 충전제”로 주로 알려져있었습니다. 더 최근에는 다양한 세포 과정 (사이토 카인 생성, 백혈구 모집 및 염증 반응 포함)에서 역할이 세포 운명을 제어하는 데 중요한 활성 신호 분자 인 것으로 나타났습니다 7.

Glycosaminoglycans (GAG)는 선형 다당류로 구성되어 있습니다. 2 개의 염기성 당류 : 아미노 당과 우 론산 2,3. 아미노 당은 일반적으로 N- 아세틸 -D- 글루코사민 (D-GlcNAc) 또는 N- 아세틸 -D- 갈 락토 사민 (D-GalNAc)입니다. 산은 D- 글루 쿠 론산 (D-GlcA) 또는 L- 이두 론산 (L-IdoA) 7입니다. 이러한 기본 성분은 다음과 같습니다. 에피 머화, 황화 및 탈 아세틸 화에 의해 더욱 다양합니다. 탄수화물 사슬의 순서와 기타 화학적 변형에 따라 특이성과 기능성이 결정됩니다 7.

히알루로 난은 비 황산염이고 에피 머화를 거치지 않으며 변형되지 않은 이당류 반복으로 구성되기 때문에 가장 간단한 GAG입니다. . 또한 일반적으로 어떤 단백질에도 공유 결합되지 않습니다. 다른 GAG는 콘드로이틴 설페이트 (CS), 더 마탄 설페이트 (DS), 케 라탄 설페이트 (KS) 및 헤파 란 설페이트 (HS)입니다. 이 4 개의 GAG는 일반적으로 단백질에 공유 결합되어 프로테오글리칸을 형성합니다. 콘드로이틴과 헤파 란 설페이트는 황화 1,2,3에 의해 광범위하게 변형됩니다.

프로테오글리칸

프로테오글리칸은 하나 이상의 공유 결합 된 GAG가있는 핵심 단백질로 구성됩니다. 그들은 분비 과립에 저장되거나 원형질막에 삽입되거나 ECM8로 분비됩니다. 표 2는 분자량, GAG 사슬 및 조직 위치와 함께 여러 프로테오글리칸을 나열합니다.

표 2. ECM8에 존재하는 프로테오글리칸

당 단백질

라미닌

현재 알려진 이종삼 합체 라미닌이 15 개 있습니다 6. Laminin은 α, β 및 γ 사슬로 구성되며 5 개의 α, 4 개의 β 및 6 개의 γ 사슬이 있습니다 2. 3 개의 짧은 팔과 1 개의 긴 팔이있는 십자형 구조입니다. α 사슬은 C 말단에서 G 도메인으로 알려진 큰 구상 도메인을 가지고 있습니다. 이 도메인은 링커 영역에 의해 두 개의 추가 LG 도메인 (LG4-LG5)에 연결된 3 개의 LG 도메인 (LG1-LG3)으로 구성됩니다.인테그린은 LG1-3에 결합하고 디스트로 글리 칸은 LG4-LG5에 결합합니다. 헤파 란 설페이트는 α1 사슬의 LG4에 결합하는 것으로 나타났습니다 6. Laminin은 지하 매트릭스의 구성 요소입니다. 그러나 존재하는 라미닌의 동형은 조직에 따라 다릅니다. laminin-1 형태는 초기 발달 단계에서 가장 두드러지며 α1, β1 및 γ1 사슬 6으로 구성됩니다.

Fibronectin

Fibronectin은 분자량이 ~ 270 인 이량 체입니다. kDa. 그것은 혈액 및 체액과 ECM의 섬유소에 용해성 형태로 존재합니다. 콜라겐, 헤파린, 기타 피브로넥틴 단백질 및 세포 표면 인테그린과 결합합니다. 피브로넥틴은 아르기닌, 글리신, 아스파르트 산 (RGD) 2,3의 3 중 펩티드 모티프를 통해 인테그린과 결합합니다.

섬유질 단백질

콜라겐

콜라겐은 ECM1의 주요 구조 구성 요소입니다. 그들은 피부와 뼈에서 가장 널리 퍼진 단백질로 총 단백질 질량의 25 %를 차지합니다 2. 콜라겐은 라미닌, 프로테오글리칸 및 세포 표면 수용체 1의 부착을위한 스캐 폴딩을 제공합니다. 지금까지 척추 동물에서 28 가지 유형의 콜라겐 (I–XXVIII)이 확인되었습니다 1. 콜라겐은 α- 사슬이라고하는 폴리 펩타이드 사슬의 동종 삼량 체 또는 이종삼 량체로부터 형성된 삼중 나선 단백질입니다. α- 사슬에는 Gly-XY의 3 개 아미노산 반복이 있으며, 여기서 X는 일반적으로 프롤린이고 Y는 4- 하이드 록시 프롤린 (번역 후 변형 된 프롤린) 1,2입니다.

초분자 구조에 따라 유형은 다음과 같이 나뉩니다.

• 원 섬유 (I, II, III, V, XI, XXIV 및 XXVII) – 가장 일반적인 유형의 콜라겐으로 체내 콜라겐의 90 %를 차지합니다. ; 그것은 뼈, 피부, 힘줄, 인대 및 연골에서 두드러집니다. 피 브릴은 직경이 10-30nm이고 조립 된 콜라겐 섬유는 직경이 500-3000nm 일 수 있습니다.
• 섬유 관련 (FACIT) (IX, XII, XIV, XVI, XIX, XX , XXI, XXII); 이 콜라겐은 원 섬유를 형성하지 않습니다. 대신 그들은 섬유소를 형성하는 콜라겐에 붙습니다. 그들은 매트릭스 내에서 콜라겐 섬유질을 정렬하는 것으로 생각됩니다
• 비드 필라멘트 (VI)
• 네트워크 형성 (IV, VIII 및 X); 이들은 기저막과 같은 그물 모양의 구조를 형성합니다. 그들은 또한 ECM에서 기저막을 콜라겐과 라미닌에 연결하는 고정 피 브릴 (유형 VII)과 상호 작용합니다. 콜라겐 IV는 자체 조립되어 기저막 형성에 중요한 역할을합니다.
• 막 관통 콜라겐 (XIII, XVII, XXIII, XXV) 이러한 상부 구조는 세포 접착, 분화, 조직 발달 및 구조적 완전성에서 기능적 역할을합니다 1.

엘라스틴

엘라스틴은 이름에서 알 수 있듯이 ECM에 탄력성을 제공합니다. 72kDa 전구체 단백질 인 트로포 엘라스틴으로 생산되며 세포에서 분비됩니다. 세포 외 공간에서 다른 엘라스틴 분자와 가교 결합하여 시트와 섬유를 형성합니다. 엘라스틴은 동맥에 존재하는 주요 ECM 단백질로 건조 중량의 약 50 %를 구성합니다 2.