Fibrillogenes
Fibrillogenes är utvecklingen av fina fibriller som normalt finns i kollagenfibrer i bindväv . Det härstammar från grekiskan fibrillo (som betyder fibriller eller hänför sig till fibriller) och genesis (att skapa, processen genom vilken något skapas).
Sammansättningen av kollagenfibriller , fibrillogenes verkar vara en självmonteringsprocess även om det finns mycket spekulationer om detaljerna i den mekanism genom vilken kroppen producerar kollagenfibriller. I kroppen består kollagenfibriller av flera typer av kollagen samt makromolekyler. Typ I kollagen är den mest förekommande strukturella makromolekylen i ryggradsdjurens kropp och representerar också det vanligaste kollagenet som finns i olika kollagenfibriller. Det finns enorma skillnader i de typer av kollagenfibriller som finns i kroppen. Till exempel varierar fibriller i senan i bredd och är bandade till aggregat som bildar fibriller som motstår spänningskrafter inom en dimension. På liknande sätt bildar fibriller som bildar den genomskinliga hornhinnans stromala matris ortogonala ark och motstår dragkraften i två dimensioner. Dessa två strukturellt olika kollagenfibriller spekuleras bildas från samma molekyler med typ I-kollagen som det primära kollagenet som finns inom båda strukturerna.
Syntes
Det finns inga konkreta bevis eller enighet om de exakta mekanismerna för fibrillogenes, men flera hypoteser baserade på primär forskning har lagt fram olika mekanismer att överväga. Kollagenfibrillogenes sker i plasmamembranet under embryonal utveckling. Kollagen i kroppen har en denatureringstemperatur mellan 32-40 grader Celsius, den fysiologiska temperaturen ligger också inom detta intervall och utgör därmed ett betydande problem. Det är inte känt hur kollagen överlever i vävnaderna för att ge efter för bildandet av kollagenfibriller. En postulerad lösning på problemet med denaturering är att nybildat kollagen lagras i vakuoler. Lagringsvakuolerna innehåller också molekylära aggregat som ger den erforderliga termiska stabiliteten för att tillåta fibrillogenes att inträffa i kroppen. I kroppen har fibrillära kollagener över 50 kända bindningspartners. Cellen står för mångfalden av bindningspartners genom lokaliseringen av fibrillogenes-processen till plasmamembranet för att upprätthålla kontroll över vilka molekyler som binder till varandra och vidare säkerställa både fibrildiversitet och sammansättningar av vissa kollagenfibriller i olika vävnader Kader, Hill , och Canty-Larid publicerade en rimlig mekanism för bildandet av kollagenfibriller. Fibronektin , ett glykoprotein som binder till receptorproteiner som kallas integriner i cytoskelettet är en nyckelspelare i den hypotesiska metoden för fibrillogenes. Interaktionen mellan fibronektin och integrinreceptorn orsakar en konformationsförändring i fibronektinet. Ytterligare receptorer binder till fibronektin och för in typ I-kollagen, prokollagen I och kollagen V. Dessa molekyler interagerar med fibronektin för att främja fibrillerbildning på cellens yta.
förordning
Baserat på forskning med möss och studier av Ehlers-Danlos syndrom (EDS), som kännetecknas av hypermobilitet i lederna och höga nivåer av hudslapphet, fann forskaren att uttrycksnivåerna för tenascin X korrelerade med antalet närvarande kollagenfibriller. Hos människor är tenascin X associerat med EDS. Genom sin forskning förväxlade forskaren den ursprungliga hypotesen att tenascin X stör kollagenfibrillogenes och föreslår att det snarare fungerar som en regulator av kollagenfibrillogenes. Data tyder på att tenascin är en regulator av kollagenfibrillers avstånd. In vitro-tester ger bevis som tyder på att tenascin X accelererar bildningen av kollagenfibriller genom en additiv mekanism när kollagen VI är närvarande. Förutom tenascin X har flera proteiner, glykokonjugat och små molekyler visat sig påverka inte bara graden av kollagenfibrillogenes, utan också strukturen hos kollagenfibriller såväl som deras storlek i labbstudier.
Turbiditetstester
Fibrillogenes kan analyseras med hjälp av turbiditetstester. Grumlighet är ett sätt att mäta provets grumlighet, grumlighet eller dimmighet och kan också användas för att testa provets ljusspridningsegenskaper. Ett grumlingstest på fibrillogenes kommer att börja med ett prov av trippelspiraler av kollagen , som kommer att ha en låg grumlighetsnivå. Efter att fibrillogenes är avslutad trippelspiralerna att ha bildat fibriller . Ett prov av fibriller kommer att ha en hög grumlighetsnivå jämfört med ett prov av trippelspiraler . När fibrillogenes äger rum sker en förändring i provets ljusspridningsegenskaper över tiden, vilket kan mätas med en spektrofotometer . Våglängden som vanligtvis används för att mäta fibrillogenes med en spektrofotometer sträcker sig från 310 nm till 313 nm. Turbiditetstester gjorda på typ I kollagen trippel-helixar kommer att visa en sigmoidal kurva när de plottas på en graf. Den sigmoidala kurvan är uppdelad i tre faser; eftersläpningsfas, tillväxtfas och platåfas.
Klinisk signifikans
En bättre förståelse av mekanismerna för kollagenfibrillogenes såväl som en förståelse för regulatorerna av processen skulle möjliggöra en bättre förståelse av sjukdomar som påverkar bildning och sammansättning av kollagenfibriller såsom Ehlers-Danlos syndrom (EDS). På ett bredare spektrum skulle en förståelse för de processer som ligger bakom fibrillogenes möjliggöra stora framsteg inom området för regenerativ medicin. En större förståelse skulle leda till en potentiell framtid där organ och vävnad som skadats genom trauma skulle kunna regenereras med hjälp av kollagenfibrillogenes.