История изучения
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
- ↑ 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
- ↑ 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/
- ↑ 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/
- ↑ 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/