层粘连蛋白111

层粘连蛋白111，是一种被称为层粘连蛋白异构体的蛋白质。它是最早被发现的层粘连蛋白异构体之一。111标识了该异构体的链组成为α1β1γ1。这种蛋白质在胚胎发育中起着重要作用。注射这种物质被用于治疗杜氏肌肉萎缩症，其细胞作用有可能成为癌症研究的一个重点。

不同的层粘连蛋白异构体的分布具有组织特异性。层粘连蛋白111主要在胚胎上皮细胞中表达，但也可以在一些成人上皮细胞中发现，如肾脏、肝脏、睾丸、卵巢和脑血管。α链的不同表达水平对层粘连蛋白的不同表达有很大影响，从而决定了产生的异构体。通过研究小鼠模型，发现存在于顶体内胚层的转录因子调节α1的表达，并产生大量的层粘连蛋白-111。

在胚胎中形成的合成的层粘连蛋白-111有助于形成Reichert's膜，一个厚的胚胎外基底膜。当生物体内的层粘连蛋白α1链缺乏时，胚胎就会死亡，这可能是由于缺乏层粘连蛋白-111的产生而导致Reichert's膜缺陷。层粘连蛋白-111已被确定为胚胎发育的一个关键分子，这一点从层粘连蛋白-111缺乏时发生的后果可以看出。层粘连蛋白-111在发育过程中很早就被表达，并存在于囊胚中。当三聚体链的各个部分通过突变被敲除时，在胚胎中会出现破坏性的后果。如果层粘连蛋白-111的β1或γ1链缺失，基底膜就无法形成。没有基底膜，细胞就没有地方可以附着，所有的依赖性活动，如细胞迁移和上皮的形成就不能再发生。层粘连蛋白-111的自我组装和紧密网络的形成对于将基底膜固定在一起至关重要。虽然它在早期胚胎阶段大量表达，但在成年人中层粘连蛋白-111大多不存在。然而，注射层粘连蛋白-111有助于杜兴氏肌肉萎缩症，这是一种神经肌肉疾病，细胞外基质和细胞骨架之间的连接已经丧失。层粘连蛋白-111水平的增加引发了α7-整合素受体表达的增加，这防止了该疾病的发生。此外，层粘连蛋白-111的存在增加了肌肉强度并保护其免受伤害。当注射肌细胞移植时，层粘连蛋白-111减少了变性和炎症反应，并增加了移植的成功率。利用层粘连蛋白-111作为杜兴氏肌肉萎缩症的治疗来源的实验表明，它除了与肌肉组织有关外，还具有保护性。

在细胞粘附中，层粘连蛋白-111和其他异构体是将细胞固定在细胞外基质（ECM）的重要蛋白质。细胞和ECM之间的联系是通过将细胞表面受体与层粘连蛋白α链的一端结合，并将ECM成分与层粘连蛋白的另一个区域结合而形成。α链的球状结构（G-Domain）是层粘连蛋白-111上的区域，允许结合整合素、糖蛋白、硫酸化糖脂和胱氨酸酶。

除了将细胞固定在ECM上，层粘连蛋白还参与细胞和ECM的其他成分的信号传递。即使没有一个适用于所有层粘连蛋白的信号传导的一般机制，但有一些共同的途径可以在不止一种层粘连蛋白的异构体中看到。例如，PI3K/AKT途径被层粘连蛋白-111（促进细胞存活）、511（用层粘连蛋白521防止细胞凋亡）和521（稳定人类胚胎干细胞的多能性）使用。该途径始于细胞与ECM的粘连，以激活脂质相关的PI3K。一旦PI3K被激活，它将把在细胞质中的AKT定位到细胞膜上，然后AKT被磷酸化以促进细胞的生存。

当层粘连蛋白-111的α链与细胞表面受体结合后，整合素α1β1、α3β1、α4β1、α6β1和Cdc42GTP酶被激活。被激活的GTP酶然后激活Cdc42，进一步激活c-Jun激酶和Jun的磷酸化。c-Jun激酶的激活导致高水平的c-Jun表达，从而导致神经元的外延生长。一氧化氮的合成存在于该途径的某处，尚待确定。尽管如此，一氧化氮的合成被证明是层粘连蛋白介导的神经元生长中的一个重要因素。