Кавеолин

В области молекулярной биологии , кавеолины представляют собой семейство интегральных мембранных белков , которые являются главными компонентами кавеола мембран и участвуют в рецепторе-независимый эндоцитозе . ^[1]^[2]^[3] Кавеолины могут действовать как каркасные белки внутри кавеолярных мембран, разделяя и концентрируя сигнальные молекулы. Они также вызывают положительное (внутрь) искривление мембраны за счет олигомеризации и введения шпильки. Различные классы сигнальных молекул, включая субъединицы G-белка , рецепторные и нерецепторные тирозинкиназы , эндотелиальную синтазу оксида азота(eNOS) и малые GTPases связывают Cav-1 через его «каркасный домен кавеолина».

Семейство генов кавеолина у позвоночных состоит из трех членов : CAV1, CAV2 и CAV3, кодирующих белки кавеолин-1, кавеолин-2 и кавеолин-3 соответственно. Все три члена являются мембранными белками с похожей структурой. Кавеолин образует олигомеры и связывается с холестерином и сфинголипидами в определенных областях клеточной мембраны , что приводит к образованию кавеол .

Структура и выражение [ править ]

Кавеолины похожи по строению. Все они образуют шпильки, которые вставляются в клеточную мембрану. И С-конец, и N-конец обращены к цитоплазматической стороне мембраны. Есть две изоформы кавеолина-1: кавеолин-1α и кавеолин-1β, у последнего отсутствует часть N-конца.

Кавеолины встречаются в большинстве адгезивных , млекопитающих клеток.

Кавеолин-1 наиболее заметно экспрессируется в эндотелиальной , фиброзной и жировой тканях.
Паттерн экспрессии кавеолина-2 подобен таковому кавеолина-1; он, по-видимому, коэкспрессируется с кавеолином-1.
Экспрессия кавеолина-3 ограничена поперечно-полосатыми и гладкими мышцами .

Функция [ править ]

Функции кавеолинов все еще интенсивно исследуются. Они лучше всего известны за их роль в формировании 50- нанометрового -размер инвагинации плазматической мембраны, называемой кавеол. Олигомеры кавеолина образуют оболочку этих доменов. В клетках, в которых отсутствуют кавеолины, также отсутствуют кавеолы. Этим доменам приписывается множество функций, от эндоцитоза и трансцитоза до передачи сигналов .

Также было показано, что кавеолин-1 играет роль в передаче сигналов интегрина . Тирозин фосфорилируется форму Кавеолин-1 локализуется с координационными спаек , что указывает на роль кавеолином-1 в миграции . Действительно, подавление кавеолина-1 приводит к менее эффективной миграции in vitro .

Генно-инженерные мыши, лишенные кавеолина-1 и кавеолина-2, являются жизнеспособными и плодовитыми, что показывает, что ни кавеолины, ни кавеолы не важны для эмбрионального развития или воспроизводства этих животных. Однако у животных с нокаутом действительно развиваются патологические, гипертрофированные легкие и сердечная миопатия, что приводит к сокращению продолжительности жизни. Мыши, лишенные кавеолинов, также страдают нарушенными ангиогенными реакциями, а также аномальными реакциями на сосудосуживающие стимулы. У рыбок данио недостаток кавеолинов ведет к эмбриональной летальности , указывая тем самым , что высшие позвоночные (на примере мышей) развили компенсацию или избыточность функций кавеолинов.

Роль в болезни [ править ]

Рак [ править ]

Кавеолины играют парадоксальную роль в развитии этого заболевания. Они участвуют как в подавлении опухолей, так и в онкогенезе . ^[4] Высокая экспрессия кавеолинов приводит к подавлению связанных с раком путей, таких как сигнальные пути фактора роста . Однако было показано, что некоторые раковые клетки, экспрессирующие кавеолины, являются более агрессивными и метастатическими из-за возможности роста, не зависящего от закрепления.

Сердечно-сосудистые заболевания [ править ]

Считается, что кавеолины играют важную роль в развитии атеросклероза. ^[5] Кроме того, кавеолин-3 был связан с синдромом удлиненного интервала QT . ^[6]

Мышечная дистрофия [ править ]

Кавеолин-3 участвует в развитии определенных типов мышечной дистрофии (мышечная дистрофия конечностей ). ^[7]

Ссылки [ править ]

^ Тан З., Шерер П.Е., Окамото Т., Сонг К., Чу С., Кохц Д.С., Нишимото I, Лодиш Х.Ф., Лисанти МП (январь 1996 г.). «Молекулярное клонирование кавеолина-3, нового члена семейства кавеолиновых генов, экспрессируемого преимущественно в мышцах» . J. Biol. Chem . 271 (4): 2255–61. DOI : 10.1074 / jbc.271.4.2255 . PMID 8567687 .
^ Scherer PE, Okamoto T, Chun M, Nishimoto I, Lodish HF, Lisanti MP (январь 1996 г.). «Идентификация, последовательность и экспрессия кавеолина-2 определяют семейство генов кавеолина» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 93 (1): 131–5. DOI : 10.1073 / pnas.93.1.131 . PMC 40192 . PMID 8552590 .
^ Williams TM, Lisanti MP (2004). «Кавеолиновые белки» . Genome Biol . 5 (3): 214. DOI : 10,1186 / GB-2004-5-3-214 . PMC 395759 . PMID 15003112 .
^ Шац M, Liscovitch M (март 2008). «Кавеолин-1: способствующая развитию опухолей роль при раке человека». Int. J. Radiat. Биол . 84 (3): 177–89. DOI : 10.1080 / 09553000701745293 . PMID 18300018 . S2CID 23034625 .
^ Williams TM, Lisanti MP (2004). «Гены кавеолинов: от клеточной биологии к медицине». Аня. Med . 36 (8): 584–95. DOI : 10.1080 / 07853890410018899 . PMID 15768830 . S2CID 35611697 .
^ Vatta М, Аккерман MJ, Ye B, Makielski JC, Ughanze EE, Taylor EW, тестер DJ, Balijepalli RC, Foell JD, Li Z, Kamp TJ, Towbin JA (ноябрь 2006). «Мутантный кавеолин-3 вызывает стойкий поздний ток натрия и связан с синдромом удлиненного интервала QT» . Тираж . 114 (20): 2104–12. DOI : 10.1161 / CIRCULATIONAHA.106.635268 . PMID 17060380 .
^ Galbiati F, Razani B, Lisanti MP (октябрь 2001). «Кавеолы и кавеолин-3 при мышечной дистрофии». Тенденции Мол Мед . 7 (10): 435–41. DOI : 10.1016 / S1471-4914 (01) 02105-0 . PMID 11597517 .

Внешние ссылки [ править ]

Кавеолиновый протеин
Кавеолины в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
Кавеолин-3 стр.

[pmid8567687-1] Тан З., Шерер П.Е., Окамото Т., Сонг К., Чу С., Кохц Д.С., Нишимото I, Лодиш Х.Ф., Лисанти МП (январь 1996 г.). «Молекулярное клонирование кавеолина-3, нового члена семейства кавеолиновых генов, экспрессируемого преимущественно в мышцах» . J. Biol. Chem . 271 (4): 2255–61. DOI : 10.1074 / jbc.271.4.2255 . PMID 8567687 .

[pmid8552590-2] Scherer PE, Okamoto T, Chun M, Nishimoto I, Lodish HF, Lisanti MP (январь 1996 г.). «Идентификация, последовательность и экспрессия кавеолина-2 определяют семейство генов кавеолина» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 93 (1): 131–5. DOI : 10.1073 / pnas.93.1.131 . PMC 40192 . PMID 8552590 .

[pmid15003112-3] Williams TM, Lisanti MP (2004). «Кавеолиновые белки» . Genome Biol . 5 (3): 214. DOI : 10,1186 / GB-2004-5-3-214 . PMC 395759 . PMID 15003112 .

[pmid18300018-4] Шац M, Liscovitch M (март 2008). «Кавеолин-1: способствующая развитию опухолей роль при раке человека». Int. J. Radiat. Биол . 84 (3): 177–89. DOI : 10.1080 / 09553000701745293 . PMID 18300018 . S2CID 23034625 .

[pmid15768830-5] Williams TM, Lisanti MP (2004). «Гены кавеолинов: от клеточной биологии к медицине». Аня. Med . 36 (8): 584–95. DOI : 10.1080 / 07853890410018899 . PMID 15768830 . S2CID 35611697 .

[pmid17060380-6] Vatta М, Аккерман MJ, Ye B, Makielski JC, Ughanze EE, Taylor EW, тестер DJ, Balijepalli RC, Foell JD, Li Z, Kamp TJ, Towbin JA (ноябрь 2006). «Мутантный кавеолин-3 вызывает стойкий поздний ток натрия и связан с синдромом удлиненного интервала QT» . Тираж . 114 (20): 2104–12. DOI : 10.1161 / CIRCULATIONAHA.106.635268 . PMID 17060380 .

[pmid11597517-7] Galbiati F, Razani B, Lisanti MP (октябрь 2001). «Кавеолы и кавеолин-3 при мышечной дистрофии». Тенденции Мол Мед . 7 (10): 435–41. DOI : 10.1016 / S1471-4914 (01) 02105-0 . PMID 11597517 .

[1]