Laminin

Laminin (glycoprotein)의 구조. α-chain, β-chain, γ-chain으로 구성된 heterotrimeric protein이다.

Laminin은 basal lamina의 주요 glycoprotein이며, basal lamina의 primary organizer이다.

구조

• Heterotrimeric protein: 3개의 polypeptide chain (α, β, γ)이 disulfide bond로 연결
• 각 chain은 1500 amino acid 이상
• 비대칭 bouquet 형태: 3개 줄기가 밑에서 꼬여 있고 머리는 분리된 꽃다발 모양
• 여러 isoform 존재:
  • α chain 5종류
  • β chain 4종류
  • γ chain 3종류
  • 다양한 조합으로 여러 laminin 생성 가능 (laminin-111, laminin-332, laminin-211 등)

Basal Lamina에서의 역할

Basal lamina의 분자 구조 모델. Laminin이 type IV collagen, nidogen, perlecan과 상호작용하여 고도로 cross-linked된 단백질 및 proteoglycan network를 형성한다.

1. 초기 발생 시: Basal lamina는 주로 laminin 분자로 구성된다.
2. Laminin 분자들이 in vitro에서 스스로 network로 조립될 수 있다 (주로 머리 부분 상호작용).
3. 세포 표면 수용체 (주로 integrin과 dystroglycan)가 laminin을 발로 잡고 있어, 머리가 상호작용하여 2차원 network를 형성하도록 조직한다.
4. 이 laminin network가 다른 basal lamina 구성요소들의 조립을 조율한다.

Laminin γ1 chain은 대부분의 laminin heterotrimer의 구성요소이며, 이것이 없는 쥐는 basal lamina를 만들지 못해 배아 발생 중 사망한다.

결합 부위

Laminin은 여러 결합 부위를 가진다:

• Proteoglycan 결합→
• nidogen 결합 → 이 둘이 lamina network와 collagen network를 견고하게 함
• Cell-surface receptor (integrin, dystroglycan) 결합

관련 질환

Laminin 결합 이상은 다음과 같은 질환을 유발할 수 있다:

• Muscular dystrophy (근이영양증)
• Lethal skin blistering disease (junctional epidermolysis bullosa, 치명적 피부 수포 질환)
• Nephrotic syndrome (신장 필터 결함)

특히 피부에서 laminin-332는 skin basal lamina의 핵심 구성요소이며, 이 유전자에 결함이 있으면 epidermis가 dermis에 제대로 부착되지 못해 junctional epidermolysis bullosa (연접부수포성표피박리증)라는 심각한 수포 질환을 유발한다.