层粘连蛋白

层粘连蛋白是高分子量（〜400至〜900 kDa）的所述的蛋白的细胞外基质。他们是的主要组成部分基膜（的层中的一层基底膜），对于大多数细胞和器官的蛋白质网络的基础。层粘连蛋白是基底层的重要且具有生物活性的部分，影响细胞分化、迁移和粘附。

层粘连蛋白是异源三聚体蛋白，包含分别在五个、四个和三个遗传变体中发现的α链、β链和γ链。层粘连蛋白分子根据其链组成命名。因此，层粘连蛋白511含有α5、β1和γ1链。在体内已鉴定出其他十四种链组合。三聚体蛋白质相交形成可与其他细胞膜和细胞外基质分子结合的十字形结构。三个较短的臂特别擅长与其他层粘连蛋白分子结合，从而使其形成薄片。长臂能够与细胞结合，这有助于将组织的组织细胞锚定在膜上。

糖蛋白层粘连蛋白家族是生物体几乎每个组织中结构支架的组成部分。它们被分泌并掺入细胞相关的细胞外基质中。层粘连蛋白对于组织的维持和存活至关重要。层粘连蛋白缺陷会导致肌肉形成异常，导致某种形式的肌肉营养不良，致命的皮肤起泡性疾病（交界性表皮松解性大疱）和肾脏滤过器缺陷（肾病综合征）。

已经鉴定出十五个层粘连蛋白三聚体。层粘连蛋白是不同的α、β和γ链的组合。

• α链的五种形式为：LAMA1、LAMA2、LAMA3（具有三种剪接形式）、LAMA4、LAMA5
• beta链包括：LAMB1、LAMB2、LAMB3、LAMB4（请注意，尚无已知的层粘连蛋白三聚体掺入LAMB4，其功能仍知之甚少）
• γ链为：LAMC1、LAMC2、LAMC3

层粘连蛋白先前已被编号，即层粘连蛋白-1、层粘连蛋白2、层粘连蛋白3等，但更改了命名法以描述每种同工型中存在哪些链（层粘连蛋白111、层粘连蛋白211等）。此外，许多层粘连蛋白在使用任何层粘连蛋白命名法之前都具有通用名称。

层粘连蛋白形成独立的网络，并通过entactin、纤连蛋白和perlecan与IV型胶原蛋白网络相关。它们还通过整联蛋白受体和其他质膜分子（例如，dystroglycan糖蛋白复合物和Lutheran血型糖蛋白）与细胞膜结合。通过这些相互作用，层粘连蛋白对细胞的附着和分化，细胞的形状和运动，组织表型的维持以及组织存活的促进至关重要。层粘连蛋白的这些生物学功能中的某些已与层粘连蛋白的特定氨基酸序列或片段相关。例如，位于层粘连蛋白α链上的肽序列[GTFALRGDNGDNGQ]促进内皮细胞的粘附。

层粘连蛋白α4分布在多种组织中，包括周围神经、背根神经节、骨骼肌和毛细血管。在神经肌肉接头中，突触专门化是必需的。所述的结构层粘连蛋白-G结构域已经预测到类似的该正五聚蛋白。

层粘连蛋白111是体内和体外神经轴突沿其生长的主要底物。例如，它为发展中的视网膜神经节细胞从视网膜到顶盖的发展奠定了一条道路。它也经常在细胞培养实验中用作底物。层粘连蛋白-1的存在会影响生长锥对其他提示的反应。例如，当在层粘连蛋白-111上生长时，生长锥被netrin排斥，但是当在纤连蛋白上生长时，其被netrin吸引。层粘连蛋白111的这种效果可能是通过降低细胞内环AMP的发生。

周围神经损伤后病变部位的层粘连蛋白富集，由雪旺细胞分泌。周围神经系统的神经元表达整合素受体，该受体与层粘连蛋白结合并在损伤后促进神经再生。

一种特定的层粘连蛋白，层粘连蛋白-211的功能障碍是一种先天性肌营养不良的原因。层粘连蛋白211由α2、β1和γ1链组成。层粘连蛋白的分布包括大脑和肌肉纤维。在肌肉中，它通过G结构域与αdystroglycan和整联蛋白alpha7 - beta1结合，并通过另一端与细胞外基质结合。

层粘连蛋白332异常是上皮细胞粘附于基底膜必不可少的，会导致一种称为结缔性表皮松解大疱的病状，其特征是全身性水疱，皮肤和粘膜旺盛的肉芽组织以及牙齿凹陷。

肾滤器中层粘连蛋白521的功能异常会导致蛋白质渗入尿液和肾病综合征。

层粘连蛋白与ECM的其他主要成分（例如胶原蛋白和纤连蛋白）一起用于增强哺乳动物细胞的培养，特别是在多能干细胞以及某些原代细胞培养的情况下，这些培养物可能难以在其他细胞上繁殖基材。两种类型的天然来源的层粘连蛋白是可商购的。从小鼠肉瘤中提取的层粘连蛋白111是一种常见的层粘连蛋白类型，也是人类胎盘的层粘连蛋白混合物，根据提供者的不同，它们可能主要对应于层粘连蛋白211、411或511。由于广泛的交联以及需要苛刻的提取条件（例如蛋白水解酶或低pH值）导致降解，各种层粘连蛋白同工型几乎不可能以纯净的形式从组织中分离出来。因此，自2000年以来，已经生产出重组层粘连蛋白。这使得测试层粘连蛋白是否可以像在人体中一样在体外发挥重要作用成为可能。在2008年，两组独立显示小鼠胚胎干细胞可以在重组层粘连蛋白511上生长数月。之后，Rodin 等人。结果表明重组层粘连蛋白511可用于创建完全无异种且定义明确的细胞培养环境，以培养人多能ES细胞和人iPS细胞。