Молекулярная биология: Структура и функции белков - Степанов В.М. 2005

Фибриллярные белки
Фибронектин

Фибронектин — высокомолекулярный гликопротеин (мол. масса около 500 кДа), образованный двумя почти идентичными субъединицами, содержится в сыворотке крови, а также присутствует в виде нерастворимый агрегатов в соединительной ткани. Его субъединицы содержат одну полипептидную цепь и соединены в С-концевом районе дисульфидными связями. Полипептидная цепь каждой из них образует последовательно целый ряд доменов, которым соответствуют сходные участки полипептидной цепи — своего рода повторы, которые могут быть отнесены к трем различным типам. Интересно, что аналогичные повторы (и, следовательно, домены аналогичного строения) присутствуют в других белках иной функции. Так, повторы типа I структурно близки одному из доменов тканевого активатора плазминогена.

Отдельные участки последовательности фибронектина, видимо, домены или их группы, функционально различны. Так, пять повторов типа I, охватывающих аминоконцевую последовательность фибронектина, направляют агрегацию его молекул, участвуют в образовании межклеточного матрикса, связываясь с гликозиламиногликаном — гепарином — огромной разветвленной молекулой, пронизывающей всю структуру межклеточного матрикса. Следующие шесть повторов (доменов), два из которых также принадлежат I типу, отвечают за взаимодействие с еще одним белком межклеточного матрикса — коллагеном.

Один из повторов типа III, расположенный в центральном участке полипептидной цепи и свернутый примерно так же, как домены иммуноглобулинов, образован семью ß-структурными отрезками. Он содержит чрезвычайно характерную последовательность аминокислот Arg—Gly—Аsр (RGD в однобуквенной записи). Эта последовательность, встречающаяся в несколько ином окружении и в некоторых других белках, например в тромбине, специфически связывается с рецептором на поверхности клеток, так называемым интегрином a₅ß₁. Это обеспечивает адгезию клеток к фибронектину и играет важную роль в их ориентированном перемещении внутри соединительной ткани. Интересно, что сравнительно короткие пептиды, содержащие RGD-последовательность, имитируют способность фибронектина взаимодействовать с рецепторами на поверхности клеток.

Домены типа III, структурно близкие иммуноглобулину, встречаются и в других гигантских белках, например в белке мышц тишине (мол. масса 3000 кДа), где они, как полагают, придают полипептидной цепи способность к обратимому растяжению за счет обратимого перехода компактной пространственной структуры в развернутую и наоборот.

В фибронектине далее следуют домены, связывающие гепарин, а вблизи карбоксильного конца молекулы — связывающие фибрин. Расположенный на самом С-конце небольшой домен ответствен за антипараллельную ориентацию полипептидных цепей субъединиц и образование между ними двух дисульфидных связей.

Из сказанного видно, что фибронектин за счет соединения в весьма протяженной и гибкой структуре ряда функциональных доменов, настроенных на избирательное связывание — адгезию макромолекул и целых клеток, обеспечивает достаточно динамичную пространственную организацию межклеточного матрикса. Очевидно, что эта функция чрезвычайно важна в развитии соединительной ткани и организма в целом. Присутствующий в крови растворимый фибронектин играет ответственную структурообразующую роль в процессе заживления ран.