История изучения

From SlepoteNet
Jump to navigation Jump to search
Файл:Anemonas Lydekker1896.jpg
Морские анемоны (иллюстрация Giacomo Merculiano для Richard Lydekker, 1896)[1]

История микрофибрилл начинается в начале шестидесятых годов прошлого столетия. В 1962 году Фрэнк Лоу создает сам термин, называя им тонкие межклеточные волокна 10-12 нм в диаметре, наблюдаемые при электронной микроскопии различных тканей, как правило, в сочетании с эластичными волокнами или базальными мембранами. На сегодняшний день известно, что микрофибриллы широко распространены в тканях и представлены в абсолютном большинстве многоклеточных организмов, начиная со стрекающих (медузы, гидры, актинии и пр.) (см. рисунок). мини|Фото Nematostella vectensis. Эволюция за многие миллионы лет до появления млекопитающих имела в своем арсенале строительный материал для синтеза цинновой связки, поскольку фибриллины в земной эволюции появились до разделения стрекающих и билатеральных (двусторонне-симметричных) животных, что произошло 604-634 миллионов лет назад. Чтобы правильно расценить, насколько рано в эволюции это произошло, нужно подчеркнуть, что к билатеральным относятся почти 99% всех видов современных животных, за исключением упомянутых выше стрекающих, губок, гребневиков и пластинчатых. Из доступных геномов первый экземпляр последовательности, кодирующей белок, имеющий явную фибриллин-подобную доменную архитектуру, обнаруживают у морской анемоны Nematostella vectensis (см. рисунок). Это модельный организм для типа стрекающих.

Важной вехой в изучении микрофибрилл стало обнаружение в 1986 году большого (весом 350 килодальтон) белка межклеточного матрикса, который группа исследователей под руководством Линн Сакай (Lynn Sakai) назвала фибриллином [2]. Последующие усилия по клонированию и секвенированию нуклеотидных последовательностей привели к пониманию того, что фибриллины у многих животных представлены 3 изоформами и представляют большие многодоменные гликопротеины. Довольно быстро стало ясно, что микрофибриллы представляют из себя большие белковые комплексы, где костяком выступает остов из фибриллина, к которому крепятся многочисленные белки межклеточного матрикса. Конкретный состав комплексов зависит от конкретного типа тканей и определенной стадии развития организма.

Ключевое открытие в изучении микрофибрилл и фибриллинов произошло, когда обнаружилась их связь с болезнями человека. В 1990 году генетики определили, что мутация, ведущая к развитию синдрома Марфана у 5 финских семей, лоцируется в длинном плече 15 хромосомы (15q15-21.3) [3]. Уже через год у пациента с синдромом Марфана обнаружили первую мутацию в гене, кодирующем фибриллин-1 (FBN1) [4], тем самым окончательно определив молекулярную причину этого одного из самых распространенных наследственных заболеваний соединительной ткани, причину которого на протяжении десятилетий искали многие исследователи.

Литература

  1. Richard Lydekker, Philip Lutley Sclater. The royal natural history / Ed. Lydekker Richard. London: Frederick Warne & CO, 1896. Vol. VI: p. 501. https://archive.org/details/royalnaturalhist47lyde
  2. Sakai LY, Keene DR, Engvall E. Fibrillin, a new 350-kD glycoprotein, is a component of extracellular microfibrils. J Cell Biol. 1986;103(6 Pt 1):2499-2509. doi:10.1083/jcb.103.6.2499 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3536967/
  3. Kainulainen K, Pulkkinen L, Savolainen A, Kaitila I, Peltonen L. Location on chromosome 15 of the gene defect causing Marfan syndrome. N Engl J Med. 1990;323(14):935-939. doi:10.1056/NEJM199010043231402 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2402262/
  4. Dietz HC, Cutting GR, Pyeritz RE, et al. Marfan syndrome caused by a recurrent de novo missense mutation in the fibrillin gene. Nature. 1991;352(6333):337-339. doi:10.1038/352337a0 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1852208/