Basement membrane components in the chondrocyte extracellular matrix

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish In conclusion we show that basement membrane components are present in cartilage ECM and that they may serve roles both as BM functional equivalents as well as organizational roles during ECM formation. Den extracellulära matrixen (ECM) är ett nätverk av makromolekyler som, tillsammans med celler, bildar de olika vävnaderna I alla organismer från phylum metazoa. Till skillnad från de flesta andra vävnadstyper så innehåller brosk relativt få celler i jämnförelse med den volym som uptas av ECM. En del av detta arbete innefattar en undersökning av brosk ECM för uttryck och secretion av de proteiner som anses vara defenierande för en specialiserad ECM struktur, känd som basalmembran (BM). Vi visar att de fyra definierande komponenterna av BM, lamininer, type IV kollagen, perlecan och nidogener utrycks i brosk. Vidare så visar vi att dessa proteiner lokaliserar specifikt till kondrocyternas pericellulära matrix och vi föreslår att de här bildar den funktionella ekvivalenten till ett basalmembran. Perlecan, som beskrivet ovan, är en av de definierande komponenterna av BM. Fibulin, ett annat protein som återfinns i både brosk och BM, har tidigare visats vara inblandad i organisationen av brosk ECM. Vi undersökte därför om även perlecan kunde ha en roll i brosk ECM organisation. Vi upptäckte att en specific glykosilerings variant av perlecan stimulerade kollagen fibril bildning. Vi visar även att socker kedjan kondroitin sulfat från perlecan kunde stimulera fibril bildning oberoende av core-proteinet. Undersökning av kondroitin sulfatets sammansättning visade att det var berikat med högsulfaterade E-typ disakarider (CS-E) och vi hävdar därmed att denna specifika sulfaterings variant av kondroitin sulfat är ansvarig för stimulering av kollagen fibril bildning. Vi undersöker även mechanismen för stimuleringen och visar att den sker genom en icke-tvärbindande process som inte inhiberas av et överskott av icke-stimulerande glycosaminoglykaner. Heparin delar flera biologiska egenskaper med CS-E och stimulerar även detta fibril bildning. Concentrationen av heparin i jämförelse med CS-E, för att uppnå samma stimulerings-grad, var däremot väldigt mycket lägre. Andra skillnader var att heparin fragment ända ner till heptamerer stimulerade fibrillering medans all fragmentering av CS-E ledde till förlust av den stimulerande effekten. Sammanfattningsvis så har vi visat att alla defenierande komponenter av basalmembran finns i brosk ECM och att de har roller både som den funktionella ekvivalenten av ett basalmembran och i organisationen av brosk ECM.