Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
H.-D. Haubeck

Laminine

Laminine
Englischer Begriff
laminin
Definition
Laminine bilden eine Familie komplexer Extrazellulärmatrixproteine, die für die Funktion von Basalmembranen von entscheidender Bedeutung sind.
Beschreibung
Laminine bilden eine Familie von großen Glykoproteinen, die als Heterotrimere aus je einer α-, β- und γ-Kette zusammengesetzt sind (s. Tabelle) und die Form eines lateinischen Kreuzes bilden.
Nachfolgende Tabelle zeigt die Laminintypen:
Typ
Molekulare Zusammensetzung
Synonym
Laminin-1
α1β1γ1
EHS-Laminin
Laminin-2
α2β1γ1
Merosin
Laminin-3
α1β2γ1
s-Laminin
Laminin-4
α2β2γ1
s-Merosin
Laminin-5
α3β3γ2
Kalinin
Laminin-6
α3β1γ1
k-Kaminin
Laminin-7
α3β2γ1
ks-Laminin
Laminin-8
α4β1γ1
 
Laminin-9
α4β2γ1
 
Laminin-10
α5β1γ1
 
Laminin-11
α5β2γ1
 
Bisher wurden 11 Isoformen von Laminin beschrieben, die aus einem Repertoire von 5 α-Ketten, 3 β-Ketten und 2 γ-Ketten mit einer Molmasse von ca. 150–400 kDa gebildet werden. Darüber hinaus können durch alternatives Spleißen und durch proteolytische Prozessierung weitere Varianten entstehen. Laminine besitzen eine entscheidende Bedeutung für die strukturelle Integrität und die Funktion der verschiedenen Basalmembranen. Laminine, die sich wie Kollagen Typ IV Kollagene zu zweidimensionalen Netzwerken zusammenlagern können, werden in der Embryogenese bei der Ausbildung der Basalmembranen bereits vor Kollagen Typ IV exprimiert. Über die Bindung von Heparansulfat-Proteoglykanen, Nidogen (1-2) und Kollagen Typ IV sind die Laminine für die Ausbildung und Stabilität der Basalmembranen und über die Bindung an spezifische Integrine der Zellmembran für die Verankerung der Basalmembranen in den Geweben verantwortlich. Die Lamininisoformen zeigen, entsprechend der unterschiedlichen Aufgaben der verschiedenen Basalmembranen (z. B. in der Haut, der Blut-Hirn-Schranke, der Blutgefäße oder der glomerulären Basalmembran), wie die Kollagen-Typ-IV-Isoformen gewebespezifische Expressionsmuster. Die Bedeutung der Laminine für die Funktion der verschiedenen Basalmembranen ergibt sich aus der Analyse einer Reihe von Laminingendefekten, z. B. ist die fehlende Expression der γ1-Kette, bedingt durch das Fehlen von Basalmembranen, in den entsprechenden Knockout-Mäusen bereits in der frühen Embryonalphase letal. Eine Reihe weiterer Gendefekte, z. B. der Laminin-α5-Kette, die vorwiegend in Blutgefäßen exprimiert wird, sind ebenfalls letal, während weitere Defekte teilweise durch andere Lamininketten kompensiert werden können. Mutationen der α2-Kette in Laminin-2, als wichtiger Bestandteil der neuromuskulären Endplatte, führen zu einer Form der Muskeldystrophie, obwohl partiell eine Kompensation durch Laminin-1 erfolgen kann. Mutationen in den verschiedenen Ketten von Laminin-5, einer Epithel-spezifischen Lamininisoform, die Bestandteil der sog. „anchoring filaments“ in der Basalmembran zwischen Dermis und Epidermis ist, führen zu einer Form der humanen Epidermolysis bullosa (Herlitz-Syndrom). Die ausgeprägte Blasenbildung bei diesem Krankheitsbild wird durch die unzureichende Verankerung der Basalmembran und die daraus resultierende mangelnde Scherfestigkeit der Haut verursacht. Die Expression von Laminin-5 bzw. der durch Matrix-Metalloproteinasen proteolytisch prozessierten γ2-Kette wird aber auch mit einem invasiven Verhalten epithelialer Tumoren, u. a. kolorektaler Karzinome und Pankreaskarzinome, in Verbindung gebracht. Die Bestimmung von Laminin(fragmenten) erfolgt mit einem Immunoassay.
Literatur
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Katayama M, Sanzen N, Funakoshi A et al (2003) Laminin γ2-chain fragment in the circulation: a prognostic indicator of epithelial tumor invasion. Cancer Res 63:222–229PubMed
Li S, Harrison D, Carbonetto S et al (2002) Matrix assembly, regulation and survival functions of laminin and its receptors in embryonic stem cell differentiation. J Cell Biol 157:1279–1290CrossRef
Timpl R, Brown JC (1994) The laminins. Matrix Biol 14:275–281CrossRef