laminin adalah protein yang merupakan matriks ekstraselular membran basal jaringan epitel pada hewan vertebrata . Jenis protein ini memberikan dukungan pengikatan antara sel-sel jaringan ikat, sehingga mereka berfungsi dalam kohesi dan pemadatan ini.
Umumnya, laminin bertanggung jawab untuk memesan jaringan protein rumit yang membentuk matriks ekstraseluler atau membran basal jaringan. Laminin biasanya ditemukan terkait dengan protein seperti kolagen, proteoglikan, entaktin, dan heparan sulfat.
Laminin dan partisipasinya dalam membran dasar vertebrata (Sumber: Maiaaspe / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)
Membran basal yang rumit ini, diatur oleh laminin, memisahkan bagian epitel jaringan, yaitu, setiap matriks ekstraseluler memisahkan endotelium dari mesothelium dan matriks ekstraseluler mesothelium memisahkan lapisan ini dari epitel.
Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa ekspresi gen laminin yang bermutasi berpotensi mematikan bagi sel, karena mereka juga bertanggung jawab untuk mengatur hampir semua interaksi kompleks yang terjadi di dalam membran basal.
Ada keragaman besar keluarga laminin di semua vertebrata. Ini bervariasi dalam komposisi, bentuk, fungsi, dan asal. Pada individu yang sama, dalam jaringan yang berbeda, laminin yang berbeda dapat ditemukan, masing-masing disesuaikan dengan lingkungan jaringan yang mengekspresikannya.
Indeks artikel
Karakteristik laminin
Monomer atau unit laminin terdiri dari heterotrimer dari tiga rantai glikoprotein yang berbeda. Protein ini mengandung banyak domain berbeda (multidomain) dan merupakan bagian penting dari perkembangan jaringan embrionik awal.
Bentuk umum dari laminin adalah semacam “cross” atau “Y”, meskipun ada juga yang berbentuk seperti batang panjang dengan empat cabang. Variasi kecil ini memungkinkan setiap jenis laminin untuk mengatur integrasi yang tepat dari setiap posisi dalam jaringan.
Laminin memiliki berat molekul tinggi , yang dapat bervariasi tergantung pada jenis lamininnya, dari 140 hingga 1000 kDa.
Secara umum, setiap membran basal memiliki satu atau lebih jenis laminin yang berbeda di bagian dalamnya dan beberapa ilmuwan mengusulkan bahwa laminin menentukan sebagian besar fungsi fisiologis membran basal jaringan tempat mereka ditemukan.
Pada hewan vertebrata, setidaknya telah ditemukan 15 jenis laminin yang berbeda, diklasifikasikan dalam satu famili, karena mereka terbentuk dari trimer yang sama, tetapi dengan kombinasi yang berbeda. Pada hewan invertebrata , antara 1 dan 2 trimer yang berbeda telah ditemukan.
Studi saat ini menunjukkan bahwa laminin dari semua hewan vertebrata muncul melalui diferensiasi gen ortologis, yaitu, semua gen yang mengkode laminin memiliki asal yang sama dari hewan invertebrata.
Struktur
Meskipun sejumlah besar fungsi yang diatur laminin, mereka memiliki struktur yang cukup sederhana yang, sebagian besar, dilestarikan di antara berbagai jenis yang diketahui.
Setiap laminin terdiri dari tiga rantai berbeda yang terjalin satu sama lain membentuk semacam “serat terjalin”. Masing-masing dari tiga rantai diidentifikasi sebagai alfa (α), beta (β), dan gamma (γ).
Pembentukan trimer dari setiap laminin tergantung pada penyatuan daerah terminal-C dari masing-masing rantainya. Di dalam setiap molekul, rantai ini dipasangkan melalui ikatan peptida dan tiga jembatan disulfida yang memberikan struktur ketahanan mekanis yang besar.
Diagram skematis struktur laminin (Sumber: Maiaaspe / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)
Pengamatan yang dilakukan dengan mikroskop elektron dari monomer laminin yang khas telah merinci bahwa strukturnya adalah semacam salib asimetris yang memiliki lengan panjang sekitar 77 nm (nanometer) yang dicirikan oleh bentuk globular yang menonjol di salah satu ujungnya.
Selain itu, tiga lengan pendek diamati, dua di sekitar 34 nm dan satu di sekitar 48 nm. Setiap lengan berakhir di ujung bulat, mirip dengan rantai utama, tetapi ukurannya lebih kecil.
Perbedaan antara berbagai jenis laminin terutama disebabkan oleh perbedaan rantai , yang dapat melipat setidaknya dalam tiga cara berbeda; meskipun saat ini variasi telah diidentifikasi untuk semua rantai:
- 5 variasi atau rantai laminin yang berbeda
- 3 variasi rantai
- 3 variasi untuk rantai
Fitur
Fungsi laminin yang paling penting dan umum dipelajari adalah interaksi dengan reseptor yang berlabuh pada membran sel sel yang berdekatan dengan membran basal tempat mereka ditemukan.
Interaksi ini menyebabkan protein-protein ini terlibat dalam pengaturan berbagai aktivitas seluler dan jalur pensinyalan. Harus disebutkan bahwa fungsinya bergantung pada interaksinya dengan reseptor spesifik pada permukaan sel (banyak reseptor membran saat ini diklasifikasikan menurut kemampuannya untuk mengikat laminin).
Integrin adalah reseptor yang berinteraksi dengan laminin dan reseptor “non-integrin” adalah reseptor yang tidak memiliki kemampuan untuk mengikat protein tersebut. Sebagian besar reseptor tipe “non-integrin” adalah proteoglikan, beberapa distroglikan, atau sindekan.
Pematangan jaringan organ tubuh terjadi dengan penggantian laminin awal, yang awalnya bersarang di membran basal jaringan yang membentuk organ remaja.
Di antara laminin, jenis yang paling banyak dipelajari adalah laminin-1, yang secara langsung terkait dengan pertumbuhan akson dari hampir semua jenis neuron dalam kondisi in vitro , karena ini mengatur pergerakan “kerucut pertumbuhan” di permukaan neuron.
Nomenklatur dan jenisnya
Ahli biokimia menganggap keluarga laminin sebagai keluarga protein yang sangat besar, yang beberapa anggotanya masih diketahui. Namun, alat cararn akan memungkinkan jenis laminin baru untuk dilihat dalam waktu singkat.
Protein tersebut masing-masing diidentifikasi dengan nomor, dimulai dengan 1 diakhiri dengan penomoran pada 15 (laminin-1, laminin-2 … laminin-15).
Jenis nomenklatur lain juga digunakan, yang menunjukkan jenis rantai yang dimiliki setiap laminin. Misalnya, laminin-11 terdiri dari rantai alfa (α) -5, rantai beta (β) -2, dan rantai gamma (γ) -1, sehingga dapat diberi nama laminin-521.
Selain itu, setiap laminin diklasifikasikan menurut fungsi yang terkait dengannya dan juga menurut jaringan spesifik tubuh di mana ia berpartisipasi. Beberapa contoh laminin adalah:
- Lamina-1: terlibat dalam perkembangan epitel
- Laminin-2: terlibat dalam perkembangan miogenik semua jaringan, sistem saraf perifer dan matriks glomeruli.
- Lamina-3: berpartisipasi dalam sambungan myo-tendon
- Lamina-4: bekerja di sambungan neuromuskular dan di matriks mesangial glomerulus
- Laminin-5, 6 dan 7: mereka bertindak istimewa pada jaringan epidermis.
Referensi
- Penambang, JH, & Yurchenco, PD (2004). Laminin berfungsi dalam morfogenesis jaringan. annu. Rev. Cell Dev. Biol., 20, 255-284.
- Rasmussen, DGK, & Karsdal, MA (2016). Laminin. Dalam Biokimia Kolagen, Laminin dan Elastin (hlm. 163-196). Pers Akademik.
- Sasaki, T., Fässler, R., & Hohenester, E. (2004). Laminin: inti dari perakitan membran basement. Jurnal biologi sel, 164 (7), 959-963.
- Timpl, R., Engel, J., & Martin, GR (1983). Laminin — protein multifungsi dari membran basal. Tren Ilmu Biokimia, 8 (6), 207-209.
- Timpl, R., Rohde, H., Robey, PG, Rennard, SI, Foidart, JM, & Martin, GR (1979). Laminin – glikoprotein dari membran basal. Jurnal Kimia Biologi, 254 (19), 9933-9937.
- Tryggvason, K. (1993). keluarga lamin. Pendapat terkini dalam biologi sel, 5 (5), 877-882.
