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Lexikon der Biochemie: Fibronectin

Fibronectin, abgeleitet von lat. fibra für Faser und nectere für verbinden, ein bei allen Wirbeltieren vorkommendes Glycoprotein, das als extrazelluläres Adhäsionsprotein zur Zell-Matrix-Verbindung beiträgt (bekannt als Zelloberflächenprotein, Galactoprotein A, Oberflächenfibroblastenantigen, Zeta- oder Z-Protein, engl. large external transformation sensitive protein). F. ist ein Dimer aus zwei sehr großen Untereinheiten, die in der Nähe des C-Terminus durch Disulfidbrücken verbunden sind. Die beiden Polypeptidketten sind zwar sehr ähnlich, jedoch nicht identisch. Sie stammen von demselben Gen ab, wobei die Unterschiede in der Sequenz auf ein unterschiedliches Spleißen zurückzuführen sind. In jeder Untereinheit mit nahezu 2.500 Aminosäurebausteinen findet man fünf bis sechs stäbchenförmige Domänen, die durch biegsame Peptidkettenabschnitte verbunden sind. Die Domänen wiederum bestehen aus kleinen, sich mehrfach wiederholenden Modulen. Eins der wichtigsten Module ist die 90 Aminosäurereste lange sog. Typ-III-Fibronectin-Wiederholungseinheit, die in jeder Untereinheit etwa fünfzehnmal vorkommt. Die einzelnen Domänen erfüllen unterschiedliche Funktionen, indem sie an eine bestimmte Zelle oder ein Molekül binden. Die Zell-bindende Aktivität ist die Tripeptidsequenz R-G-D (Arg-Gly-Asp), die sich in der Typ-III-Wiederholungseinheit befindet. Die R-G-D-Sequenz ist auch ein charakteristisches Merkmal anderer extrazellulärer Anheftungsproteine und wird auch von Integrinen erkannt. Vom F. existieren mehrere Formen (Isoformen). Das lösliche Plasma-F. zirkuliert im Blut und anderen Körperflüssigkeiten und übt wahrscheinlich Funktionen bei der Wundheilung, Blutgerinnung und Phagocytose aus. Andere F.-Formen finden sich in der extrazellulären Matrix als unlösliche F.-Filamente, in denen die Dimere untereinander durch weitere Disulfidbrücken verknüpft sind. Für die Bildung der Filamente sind offenbar weitere Proteine notwendig. Alle F.-Formen werden durch ein Gen mit etwa 50 Exons ähnlicher Größe codiert. Neben der Anheftung von Zellen an die Matrix dirigiert F. im Wirbeltierembryo auch die Wanderung der Zellen, indem es abwechselnd an Integrin bindet und von diesem dissoziiert.
F. ist ein Bestandteil der fibrillären Matrix, die im Blastulastadium von Amphibienembryonen unter dem Blastocoeldach liegt und wird für die mesodermale Zellwanderung im Verlauf der Gastrulation benötigt.
Aus normalem menschlichem Plasma und anderen Quellen wurden Fragmente des F. isoliert. Ein erhöhter Spiegel an diesen Fragmenten ist charakteristisch für Krankheiten mit abnormal hoher Proteolyserate, einschließlich Krebs.
[M.D. Pierschbacher u. E. Ruoslathi Nature 309 (1984) 30-33; R. Hynes Annu. Rev. Cell Biol. 1 (1985) 67-90; M.Okada et al. J. Biol. Chem. 260 (1985) 1.811-1.820; E.J.H. Danen et al. J. Biol. Chem. 270 (1995) 23.196-23.202; R.O. Hynes Fibronectine, Springer Verlag, New York, 1989; J. Engel et al. J. Mol. Biol. 150 (1981) 97-120; A.L. Main et al. Cell 71 (1989) 671-678]

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