層粘連蛋白是所有動物中發(fā)現(xiàn)的一系列細胞外基質(zhì) (ECM) 蛋白。這些糖蛋白是基底膜基底層的主要成分,基底膜是一種蛋白質(zhì)網(wǎng)絡,構(gòu)成了體內(nèi)大多數(shù)細胞和器官生長的基礎。在體內(nèi),層粘連蛋白對于調(diào)節(jié)許多生物過程很重要,包括粘附、遷移和分化。1,2
層粘連蛋白是異三聚體蛋白質(zhì),由 α 鏈、β 鏈和 γ 鏈以 1:1:1 的比例組成。3總共有 5 種 α 鏈異構(gòu)體、3 種 β 鏈異構(gòu)體和 3 種 γ 鏈異構(gòu)體是已知的,并且特定的組合調(diào)節(jié)特定層粘連蛋白分子的功能。不同的層粘連蛋白由存在的異構(gòu)體的組合來確認(圖1)。例如,層粘連蛋白-511表示由α5、β1和γ1亞基組成的層粘連蛋白。
層粘連蛋白直接與動物細胞細胞膜中的整合素蛋白相互作用。這種相互作用是細胞與基底膜結(jié)合的主要組成部分之一。層粘連蛋白的蛋白水解研究已經(jīng)鑒定出層粘連蛋白三聚體的蛋白酶抗性核心,稱為 E8 片段,其中包含核心整合素結(jié)合結(jié)構(gòu)域(圖 1)。4 E8片段非常適合體外實驗,因為它們適合高產(chǎn)重組蛋白生產(chǎn),不像全長層粘連蛋白,全長層粘連蛋白在體外表達具有挑戰(zhàn)性,并且由于其尺寸大且結(jié)構(gòu)復雜,難以形成活性異三聚體-翻譯修飾。
重組人 E8 片段已被多家公司商業(yè)化,其中包括 Matrixome(日本大阪),因為它們是培養(yǎng)多種細胞類型的理想底物。 Matrixome 的成立基于以下研究:重組人層粘連蛋白 511 E8 片段(以 iMatrix-511 名稱銷售并可從 REPROCELL 獲得)可形成人類干細胞培養(yǎng)的理想基質(zhì)。5自 Matrixome 成立以來,Matrixome 已引入了許多其他具有多種細胞特異性的層粘連蛋白 E8 片段亞型(表 1)。
iMatrix-511重組人 Laminin-511 E8 片段已被證明與整合素 α6β1 緊密結(jié)合,使其成為培養(yǎng)人類干細胞的理想底物(圖 2a 和 b)。5原始 iMatrix-511在 CHO-S 細胞中表達,而新版本(稱為iMatrix-511 SILK)在蠶繭中表達。 iMatrix-511 SILK 以更低的價格提供與原始 iMatrix-511 相同的性能,并且沒有動物蛋白的風險。
iMatrix 411:層粘連蛋白-411在血管基底膜中豐富,iMatrix-411已用于將誘導多能干細胞(iPSC)分化為血管內(nèi)皮細胞和膽管細胞。 6
iMatrix-221:Laminin-211 存在于肌肉組織的基底膜中。 iMatrix-211 已被證明是心肌細胞和骨骼肌細胞的底物。
Matrix-332:Laminin-332 存在于角質(zhì)形成細胞和角膜細胞中。 iMatrix-332最近被用作角膜細胞分化和純化的關鍵成分。7
iMatrix-111:Laminin-111 存在于肝臟中。iPSC體外分化為肝細胞的重要成分。 8