Муцин - Mucin
Идентификаторы | |
---|---|
Символ | Муцин |
Мембранома | 111 |
Муцины ( / м Ju с ɪ п / ) представляют собой семейство высокой молекулярной массы , сильно гликозилированные белки ( гликоконъюгаты ) производства эпителиальных тканей в большинстве животных . Ключевой характеристикой муцинов является их способность образовывать гели ; следовательно, они являются ключевым компонентом большинства гелеобразных выделений, выполняя функции от смазки до передачи клеточных сигналов и формирования химических барьеров. Часто они играют тормозящую роль. Некоторые муцинов связаны с управлением минерализацией , в том числе перламутра образования в моллюсках , кальцификации в иглокожих и формировании костной ткани у позвоночных. Они связываются с патогенами как часть иммунной системы. Сверхэкспрессия белков муцина, особенно MUC1 , связана со многими типами рака.
Хотя некоторые Муцины мембрана -связанной в связи с наличием гидрофобных трансмембранными доменов , что удержание способствует в плазматической мембране , большинство муцины секретируется в качестве основных компонентов слизи по слизистым оболочкам или секретируется , чтобы стать составной частью слюны .
Гены
Клонированием кДНК было выделено по меньшей мере 20 генов муцина человека - MUC1 , MUC2 , MUC3A , MUC3B, MUC4 , MUC5AC , MUC5B , MUC6 , MUC7 , MUC8, MUC12, MUC13, MUC15, MUC16 , MUC17 , MUC19 и MUC20 . Недавно идентифицированный ген муцина человека - это MUC21 , ранее известный как открытая рамка считывания 205 хромосомы 6. Высокополиморфный ген MUC22 расположен рядом с MUC21. Основными секретируемыми муцинами дыхательных путей являются MUC5AC и MUC5B , тогда как MUC2 секретируется в основном в кишечнике, но также и в дыхательных путях.
Белковая структура
Зрелые муцины состоят из двух отдельных областей:
- Амин - и карбоксите - терминальные регионы очень легко гликозилированные, но богаты цистеинами . Остатки цистеина участвуют в установлении дисульфидных связей внутри и между мономерами муцина .
- Большая центральная область, образованная множеством тандемных повторов последовательностей от 10 до 80 остатков, в которых до половины аминокислот представляют собой серин или треонин . Эта область насыщается сотнями О-связанных олигосахаридов . N-связанные олигосахариды также обнаруживаются в муцинах, но в меньшем количестве, чем O-связанные сахара.
Функция у человека
Было обнаружено, что муцины выполняют важные функции защиты от бактериальных и грибковых инфекций. Было показано, что MUC5B, преобладающий муцин во рту и женских половых путях, значительно снижает прикрепление и образование биопленок Streptococcus mutans , бактерии, способной образовывать полости. Что необычно, MUC5B не убивает бактерии, а скорее поддерживает их в планктонной (небиопленочной) фазе, таким образом поддерживая разнообразный и здоровый микробиом полости рта. Подобные эффекты MUC5B и других муцинах были продемонстрированы с другими патогенными микроорганизмами, такими как Candida Albicans , Helicobacter Pylori , и даже ВИЧ . Во рту муцины также могут привлекать антимикробные белки, такие как статерины и гистатин 1 , что еще больше снижает риск заражения.
Гликозилирование и агрегация
Муцин гены кодируют муцин мономеров, которые синтезируют , как палочковидная apomucin сердечников, которые посттрансляционно изменено исключительно обильным гликозилирование .
Плотное «сахарное покрытие» муцинов придает им значительную водоудерживающую способность, а также делает их устойчивыми к протеолизу , что может иметь важное значение для поддержания барьеров слизистой оболочки .
Муцины секретируются в виде массивных агрегатов белков с молекулярной массой примерно от 1 до 10 миллионов Да . Внутри этих агрегатов мономеры связаны друг с другом в основном нековалентными взаимодействиями, хотя межмолекулярные дисульфидные связи также могут играть роль в этом процессе.
Секреция
При стимуляции белок MARCKS (богатый миристилированным аланином субстрат С-киназы) координирует секрецию муцина из наполненных муцином везикул внутри специализированных эпителиальных клеток. Слияние пузырьков с плазматической мембраной вызывает высвобождение муцина, который при обмене Ca 2+ на Na + увеличивается до 600 раз. Результатом является вязкоупругой продукт из переплетенных молекул , которые, в сочетании с другими выделениями (например, из эпителия дыхательных путей и подслизистых желез в дыхательной системе ), называется слизи .
Клиническое значение
Повышенная выработка муцина наблюдается при многих аденокарциномах , включая рак поджелудочной железы, легких, груди, яичников, толстой кишки и других тканей. Муцины также сверхэкспрессируются при заболеваниях легких, таких как астма , бронхит , хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) или кистозный фиброз . Два мембранных муцина, MUC1 и MUC4, были тщательно изучены в отношении их патологического воздействия на процесс заболевания. Муцины исследуются как возможные диагностические маркеры злокачественных новообразований и других болезненных процессов, при которых они чаще всего выражаются чрезмерно или неправильно.
Аномальные отложения муцина ответственны за отек лица без язв, наблюдаемый при нелеченном гипотиреозе . Этот отек наблюдается и в области претибиальной области.
Смотрите также
- Муциновые покрытия подчелюстной кости крупного рогатого скота
- Escherichia coli, продуцирующая веротоксин
Рекомендации
дальнейшее чтение
- Али М.С., Хаттон Д.А., Уилсон Дж. А., Пирсон Дж. П. (сентябрь 2005 г.). «Экспрессия основного секреторного муцина при хроническом синусите». Отоларингология - хирургия головы и шеи . 133 (3): 423–8. DOI : 10.1016 / j.otohns.2005.06.005 . PMID 16143194 .
- Рэмси К.А., Раштон З.Л., Эре С. (июнь 2016 г.). «Электрофорез в муциновом агарозном геле: вестерн-блоттинг для определения высокомолекулярных гликопротеинов» . J Vis Exp . 112 : 54153. DOI : 10,3791 / 54153 . PMC 4927784 . PMID 27341489 .
Внешние ссылки
- Муцины в Национальной медицинской библиотеке США по предметным рубрикам по медицине (MeSH)
- " Муцин " в Медицинском словаре Дорланда