למינין - Laminin

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
למינין
Laminin
מרכז|250 פיקסלים
Illustration of the laminin-111 complex depicting the domain organization.
מעבדה	כימיה בדם
תחום	מולקולה על פני התא הכרוכה בנגעים שונים כגון סרטן.
טווח ערכים תקין	ממוצע: 0.79 ננוגרם/מ"ל.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

למינינים הם משפחה של גליקופרוטאינים של המשתית החוץ-תאית בכל בעלי החיים. הם מרכיבים מרכזיים בממברנת הבסיס, (דהיינו ה-basal lamina). למינינים משפיעים על הפעילות הביולוגית כגון ההתמיינות של תאים, על תנועת תאים ועל ספיחתם (Timpl וחב' ב-J Biol Chem משנת 1979, ו-Durbeej ב-Cell Tissue Res משנת 2010). למינינים הם קומפלקסים חלבוניים הטרוטרימרים עם משקל מולקולרי גבוה (400-900 קילו-דלטון) ומכילים שלוש שרשרות שונות (אלפא, בטא וגאמה) המקודדים על ידי חמישה, ארבעה ושלושה גנים פאראלוגיים באדם, בהתאמה. מולקולות למינין קרויות על פי הרכב השרשרת שלהם, לדוגמה laminin-511 מכילה שרשרות β1, α5 ו-γ1 (‏Aumailley וחב' ב-Matrix Biol משנת 2005). החלבונים הטרימרים הם בעלי צורת צלב ומסוגלים להיקשר למולקולות אחרות במשתית החוץ-תאית או בממברנת התא (Haralson ו-Hassell ב-IRL Press משנת 1995). שלוש הזרועות הקצרות הן בעלןת זיקה למולקולות למינין אחרות, בעוד שהזרוע הארוכה מסוגלת להיקשר לתאים, ובכך לסייע עיגון של של תאים לממברנת הבסיס. הלמינינים מהווים חלק אינטגרלי מהשלד המבני של כמעט כל רקמה באורגניזם, והם מופרשים ועוברים אינקורפורציה למשתיות חוץ-תאיות הקשורות לתאים. גליקופרוטאינים אלה הכרחיים לעמיות ולחיוניות של הרקמה: למינינים פגומים עלולים לגרום לשרירים להיווצר בצורה לא ראויה, תוך שהם גורמים ל-muscular dystrophy, לפגמים בסינון הכלייתי (תסמונת נפרוטית), ולמחלה קטלנית של שלפוחיות בעור (junctional epidermolysis bullosa) (‏Yurchenco ו-Patton ב-Current Pharmaceut Design משנת 2009).

סוגי הלמינינים

באדם, זוהו 15 טרימרים של למינין זוהו עד כה, כאשר הלמינינים הם קומבינציות של שרשרות אלפא, בטא וגאמא שונות (Colognato ו-Yurchenco ב-Develop Dynamics משנת 2000). חמישה איזופורמים של שרשרת אלפא: LAMA5, LAMA4, LAMA3 , LAMA2, LAMA1; ארבעה איזופורמים של שרשרת בטא:LAMB4, LAMB3, LAMB2, LAMB1; שלושה איזופורמים של שרשרת גאמא: LAMC3, LAMC2, LAMC1.

שם המולקולה	הרכב השרשרת
Laminin-1	α1β1γ1
Laminin-2	α2β1γ1
Laminin-3	α1β2γ1
Laminin 4	α2β2γ1
Laminin-5 / Laminin-5A	α3Aβ3γ2
Laminin-6 / Laminin-6A	α3Aβ1γ1
Laminin-7 / Laminin-7A	α3Aβ2γ1
Laminin-8	α4β1γ1
Laminin-9	α4β2γ1
Laminin-10	α5β1γ1
Laminin-11	α5β2γ1
Laminin-12	α2β1γ3
Laminin-14	α4β2γ3
	α5β2γ2
Laminin-15	α5β2γ3

תפקוד

למינינים יוצרים רשתות בלתי-תלויות וכרוכים עם קולאגן type IV דרך entactin (ל‏Smith ו-Ockleford ב-Placenta משנת 1994), דרך פיברונקטין (Ockleford וחב' ב-Philosophical Transactions Royal Soc London משנת 1993), ודרך perlecan. החלבונים נקשרים גם כן לממברנות התאים דרך integrins ומולקולות של הממברנה כגון הקןמפלקס של הגליקופרוטאין dystroglycan ודרך הגליקופרוטאין הלוטראני של קבוצת הדם. על ידי אינטראקציות אלו. למינינים תורמים ליכולת הספיחה של תאים ולהתמיינות שלהם, כמו גם להישרדות של רקמות. אחדים מתפקודים אלה של למינין נכרכו ברצפים ספציפיים של חומצות אמינו. לדוגמה הרצף הפפטידי GTFALRGDNGDNGQ הממוקם בשרשרת אלפא של למינין, מסייע לספיחה של תאי אנדותל. למינין alpha4 מפוזר במגוון של רקמות, כולל עצבים היקפיים, שרירי שלד, קפילרות ו-dorsal root ganglion, וכן בצומת הנוירו-שרירית והוא חיוני לפעילות הסינפסה (Ichikawa וחב' ב-Biochemistry משנת 2005). המבנה של מקטע של laminin-G דומה לזה של pentraxin (‏Beckmann וחב' ב-J Mol Biol משנת 1998).

התפקיד של למינין בהתפתחות הנוירלית

למינין-111 הוא מצע עיקרי דרכו אקסונים של תאי עצב גדלים, in vivo ו- in vitro. לדוגמה, למינין זה מונח במסלול בו התפתחות של תאי גנגליון של הרשתית מתקדמת מהרשתית ל-tectum (שהוא אזור במוח, הממוקם בחלק הגבי של המוח האמצעי. הטקטום אחראי לרפלקסים שמיעתיים וחזותיים). הנוכחות של למינין-111 יכולה להשפיע על תגובת ה-cones האחראיים ברשתית לחישה של צבע. השפעה זו של למינין-111 מתרחשת על ידי הפחתה של cyclic AMP תוך-תאי.

התפקיד של למינין בשיקום של עצב היקפי

למינינים מועשרים באזורי נגעים לאחר פגיעה בעצב היקפי והם מופרשים על ידי תאי Schwann (‏Nieuwenhuis וחב' ב-Biol Rev Cambridge Philosoph Soc משנת 2018). נוירונים של מערכת העצבים ההיקפיים מבטאים קולטנים של integrin נקשרים על ידי למינינים ותומכים בנוירו-רגנרציה לאחר פציעה.

פתולוגיה

פגיעה בתפקוד של laminin-211, היא הסיבה לצורה אחת של muscular dystrophy מולדת (Hall וחב' ב-Proc Natl Acad Sci USA משנת 2007). למינין-211 מורכב משרשרות β1, α2 ו-γ1. למינין זה מופע בעיקר במוח, ובסיבי שריר. בשריר הוא נקשר ל-alpha-dystroglycan, ול-integrin alpha7-beta1, וקצהו השני נקשר למשתית החוץ-תאית. Laminin-332 חיוני לספיחה של תאי אפיתל לממברנת הבסיס וכאשר הוא אנומלי מוביל הדבר ל-junctional epidermolysis bullosa המאופיינת על ידי שלפוחיות, רקמת גרנולציה חיונית של העור והרירית ושיניים מגולענות. Laminin-521 רב-תפקודי בכליות גורם לדליפה של חלבון לתוך השתן ולתסמונת נפרוטית.