Matriks ekstraseluler
Matriks ekstraseluler merupakan komponen paling besar pada kulit normal dan memberikan sifat yang unik pada kulit dari elastisitas, daya rentang dan pemadatannya. ECM merupakan komponen paling besar pada lapisan kulit dermis. Matriks ekstraseluler dapat memengaruhi bentuk sel, kelangsungan hidup sel, perkembangbiakan sel, polaritas dan kelakuan sel. Sebagian besar sel perlu melekat ke matriks ekstraseluler untuk tumbuh dan berkembang biak.
Dua kelas utama makromolekul yang menyusun matriks ekstraseluler: rantai-rantai polisakarida pada kelas yang disebut glikosaminoglikan (GAG), yang biasanya ditemukan terhubung secara kovalen dengan protein dalam bentuk proteoglikan dan protein berserat, yang meliputi kolagen, elastin, fibronektin, dan laminin, yang memiliki fungsi struktural dan adhesif.
GAG merupakan rantai-rantai polisakarida tidak bercabang yang tersusun atas unit-unit disakarida berulang dan merupakan kelompok heterogen pada rantai-rantai polisakarida yang bermuatan negatif yang terhubung secara kovalen dengan protein untuk membentuk molekul proteoglikan. Disebut GAG karena satu dari dua gula pada disakarida yang berulang selalu merupakan gula amino (N-asetilglukosamin/N-asetilgalaktosamin). Gula kedua biasanya asam uronat (glukuronat atau iduronat). GAG sangat bermuatan negatif karena terdapat gugus sulfat atau karboksil pada sebagian besar gulanya.
Empat kelompok utama GAG dibedakan berdasarkan gulanya, tipe hubungan di antara gula, dan jumlah serta lokasi gugus sulfat: (1) hialuronan, (2) kondroitin sulfat dan dermatan sulfat, (3) heparan sulfat, dan (4) keratan sulfat.
Hialuronan merupakan GAG yang paling sederhana. Hialuronan tidak mengandung gula yang bersulfat, semua unit disakaridanya sama, panjang rantainya sangat besar (ribuan monomer gula), dan umumnya tidak terhubung secara kovalen dengan beberapa protein inti. Proteoglikan tersusun atas rantai-rantai GAG yang terhubung secara kovalen dengan protein inti. Proteoglikan dianggap memiliki sebuah peranan utama dalam pemberian isyarat kimiawi di antara sel.
Kolagen merupakan protein utama pada matriks ekstraseluler dan merupakan sebuah keluarga protein berserat yang ditemukan dalam semua hewan multiseluler. Tipe utama kolagen yang ditemukan pada jaringan penghubung adalah tipe I, II, III, V, dan XI. Rantai polipeptida kolagen disintesis pada ribosom yang terikat membran dan dimasukkan ke dalam lumen retikulum endoplasma sebagai prekursor besar, yang disebut rantai pro-α. Setiap rantai pro-α lalu bergabung dengan dua yang lainnya untuk membentuk molekul heliks yang terikat hidrogen dan untai-tiga yang dikenal sebagai prokolagen. Setelah sekresi, molekul prokolagen fibrilar dipotong menjadi molekul kolagen, yang berkumpul menjadi fibril. Dalam pemanfaatannya, kolagen digunakan untuk bahan kosmetik agar kulit menjadi kencang karena sifatnya yang lentur.
Fibronektin merupakan protein ekstraseluler yang membantu sel melekat dengan matriks dan merupakan glikoprotein besar yang ditemukan dalam semua vertebrata. Fibronektin adalah dimer yang tersusun atas dua subunit yang sangat besar yang terhubung dengan ikatan disulfida pada satu ujungnya. Tipe utamanya disebut ulangan fibronektin tipe III, berikatan dengan integrin. Tipe ini memiliki panjang sekitar 90 asam amino.
Fibronektin muncul dalam bentuk yang dapat larut dan fibrilar. Terdapat banyak isomer bentuk dari fibronektin, yaitu fibronektin plasma dan fibronektin fibril. Pentingnya fibronektin pada perkembangan hewan ditunjukkan dengan eksperimen inaktivasi gen.
Fibronektin tidak hanya penting untuk pelekatan sel ke matriks, tetapi juga untuk menuntun migrasi sel dalam embrio vertebrata. Fibronektin memiliki banyak fungsi, yang membolehkannya berinteraksi dengan banyak zat ekstraseluler, seperti kolagen, fibrin, dan heparin, serta dengan reseptor membran yang spesifik pada sel-sel yang responsif.