Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Аденокарцинома на Пап-тесте 1.jpg
Микрофотография показывает клетки с видным муцином отработанного интра цитоплазматических вакуолей . Пап-пятно .
Идентификаторы
СимволМуцин
Мембранома111

Муцины ( / м Ju с ɪ п / ) представляют собой семейство высокой молекулярной массы , сильно гликозилированные белки ( гликоконъюгаты ) производства эпителиальных тканей в большинстве животных . [1] Ключевой характеристикой муцинов является их способность образовывать гели ; следовательно, они являются ключевым компонентом большинства гелеобразных выделений, выполняя функции от смазки до передачи сигналов клетками и формирования химических барьеров. [1] Они часто играют тормозящую роль. [1] Некоторые муцины связаны с контролем минерализации., В том числе перламутра образования в моллюсках , [2] кальцификация в иглокожем [3] и образовании костной ткани у позвоночных. [4] Они связываются с патогенами как часть иммунной системы. Сверхэкспрессия белков муцина, особенно MUC1 , связана со многими типами рака. [5]

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 [ править ]

Клонированием кДНК было выделено не менее 20 генов муцина человека - MUC1 , MUC2 , MUC3A , MUC3B, MUC4 , MUC5AC , MUC5B , MUC6 , MUC7 , MUC8, MUC12, MUC13, MUC15, MUC16 , MUC17 , MUC19 и MUC20 . [6] Недавно идентифицированный ген муцина человека - это MUC21 , ранее известный как открытая рамка считывания 205 хромосомы 6. Высокополиморфный [7] MUC22 расположен рядом с MUC21. Основными секретируемыми муцинами дыхательных путей являются MUC5AC и MUC5B , тогда какMUC2 секретируется в основном в кишечнике, но также и в дыхательных путях.

Структура белка [ править ]

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 людей [ править ]

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. [8] Что необычно, MUC5B не убивает бактерии, а скорее поддерживает их в планктонной (небиопленочной) фазе, таким образом поддерживая разнообразный и здоровый микробиом полости рта. [8] Подобные эффекты MUC5B и других муцины были продемонстрированы с другими патогенами, такие как Candida Albicans , Helicobacter Pylori , и даже ВИЧ . [9][10] Во рту муцины также могут привлекать антимикробные белки, такие как статерины и гистатин 1 , что дополнительно снижает риск заражения. [10]

Гликозилирование и агрегация [ править ]

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.

Секрет [ править ]

При стимуляции белок MARCKS (богатый миристилированным аланином субстрат С-киназы) координирует секрецию муцина из наполненных муцином везикул внутри специализированных эпителиальных клеток. [11] Слияние везикул с плазматической мембраной вызывает высвобождение муцина, который по мере обмена 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 .[12] [13]

Клиническое значение [ править ]

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 . [14] Два мембранных муцина, MUC1 и MUC4, были тщательно изучены в связи с их патологическим воздействием на процесс заболевания. [15] [16] [17] 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 изъязвлений, наблюдаемый при нелеченном гипотиреозе . Этот отек наблюдается и в области претибиальной области. [18]

См. Также [ править ]

  • Муциновые покрытия подчелюстной кости крупного рогатого скота
  • Escherichia coli, продуцирующая веротоксин

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Марин Ф., Люке Дж., Мари Б., Медакович Д. (2007). Белки раковины моллюсков: первичная структура, происхождение и эволюция . Актуальные темы биологии развития. 80 . С. 209–76. DOI : 10.1016 / S0070-2153 (07) 80006-8 . ISBN 9780123739148. PMID  17950376 .
  2. ^ Marin F, P Corstjens де Gaulejac B, де Вринд-De Jong E, Westbroek P (июль 2000). «Муцины и кальцификация моллюсков. Молекулярная характеристика мукоперлина, нового муциноподобного белка из перламутрового слоя веерной мидии Pinna nobilis (Bivalvia, pteriomorphia)» . Журнал биологической химии . 275 (27): 20667–75. DOI : 10.1074 / jbc.M003006200 . PMID 10770949 . 
  3. ^ Boskey AL (2003). «Биоминерализация: обзор». Исследование соединительной ткани . 44 Дополнение 1 (1): 5–9. DOI : 10.1080 / 713713622 . PMID 12952166 . 
  4. ^ Midura RJ, Hascall VC (октябрь 1996). "Костный сиалопротеин - замаскированный муцин?" . Гликобиология . 6 (7): 677–81. DOI : 10.1093 / glycob / 6.7.677 . PMID 8953277 . 
  5. ↑ Niv Y (апрель 2008 г.). «Соображения патофизиологии MUC1 и колоректального рака» . Всемирный журнал гастроэнтерологии . 14 (14): 2139–41. DOI : 10,3748 / wjg.14.2139 . PMC 2703837 . PMID 18407586 .  
  6. Перейти ↑ Perez-Vilar J, Hill RL (2004). «Муциновое семейство гликопротеинов». Энциклопедия биологической химии (Lennarz & Lane, EDs.) . Оксфорд: Academic Press / Elsevier. 2 : 758–764. DOI : 10.1016 / B0-12-443710-9 / 00411-7 . ISBN 9780124437104.
  7. ^ Нормана PJ, Норберга SJ, Guethlein Л.А., Неъмат-Gorgani Н, Ройс Т, Врублевский Е. Е., Данна Т, Манн Т, Alicata С, Hollenbach JA, Чанг Вт, Несвиж Вон М, Гундерсон KL, Abi-Rached л, Ronaghi М , Пархэм П. (май 2017 г.). «II» . Геномные исследования . 27 (5): 813–823. DOI : 10.1101 / gr.213538.116 . PMC 5411776 . PMID 28360230 .  
  8. ^ a b Френкель, Эрика Шапиро; Риббек, Катарина (2014-10-24). «Муцины слюны защищают поверхности от колонизации кариесогенными бактериями» . Прикладная и экологическая микробиология . 81 (1): 332–338. DOI : 10,1128 / aem.02573-14 . ISSN 0099-2240 . PMC 4272720 . PMID 25344244 .   
  9. ^ Кавано, Николь Л .; Zhang, Angela Q .; Нобиле, Кларисса Дж .; Джонсон, Александр Д .; Риббек, Катарина (11.11.2014). Берман, Джудит (ред.). «Муцины подавляют признаки вирулентности Candida albicans» . mBio . 5 (6): e01911-14. DOI : 10.1128 / mBio.01911-14 . ISSN 2150-7511 . PMC 4235211 . PMID 25389175 .   
  10. ^ a b Френкель, Эрика Шапиро; Риббек, Катарина (январь 2015 г.). «Муцины слюны в защите хозяина и профилактике заболеваний» . Журнал оральной микробиологии . 7 (1): 29759. DOI : 10,3402 / jom.v7.29759 . ISSN 2000-2297 . PMC 4689954 . PMID 26701274 .   
  11. ↑ Li Y, Martin LD, Spizz G, Adler KB (ноябрь 2001 г.). «Белок MARCKS является ключевой молекулой, регулирующей секрецию муцина эпителиальными клетками дыхательных путей человека in vitro» . Журнал биологической химии . 276 (44): 40982–90. DOI : 10.1074 / jbc.M105614200 . PMID 11533058 . 
  12. ↑ Rogers DF (сентябрь 2007 г.). «Физиология секреции слизи в дыхательных путях и патофизиология гиперсекреции». Респираторная помощь . 52 (9): 1134–46, обсуждение 1146–9. PMID 17716382 . 
  13. Перейти ↑ Perez-Vilar J (февраль 2007 г.). «Внутрипросветная организация гранул муцина» . Американский журнал респираторной клетки и молекулярной биологии . 36 (2): 183–90. DOI : 10.1165 / rcmb.2006-0291TR . PMC 2176109 . PMID 16960124 .  
  14. ↑ Morrison CB, Markovetz MR, Ehre C (ноябрь 2019 г.). «Слизь, муцины и кистозный фиброз» . Педиатр Пульмонол . 54 (Дополнение 3): S84 – S96. DOI : 10.1002 / ppul.24530 . PMID 31715083 . 
  15. ^ Singh AP, Moniaux N, Чаухан SC, Межа JL, Батра SK (январь 2004). «Ингибирование экспрессии MUC4 подавляет рост и метастазирование опухолевых клеток поджелудочной железы» . Исследования рака . 64 (2): 622–30. DOI : 10.1158 / 0008-5472.CAN-03-2636 . PMID 14744777 . 
  16. ^ Singh AP, Чаухан SC, Bafna S, Johansson SL, Смит Л. М., Moniaux N, Lin MF, Батра SK (март 2006). «Аберрантная экспрессия трансмембранных муцинов, MUC1 и MUC4, в карциномах простаты человека». Простата . 66 (4): 421–9. DOI : 10.1002 / pros.20372 . PMID 16302265 . 
  17. ^ Singh AP, Chaturvedi P, Батра SK (январь 2007). «Новые роли MUC4 в раке: новая цель для диагностики и терапии» . Исследования рака . 67 (2): 433–6. DOI : 10.1158 / 0008-5472.CAN-06-3114 . PMID 17234748 . 
  18. ^ Ханберг, Аллен "Медицинский хирургический уход: клиническое управление для положительных результатов" Black and Hawk (Eds.). ЭльСевье 2009.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • 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 [ править ]

  • Муцины в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  • " Муцин " в Медицинском словаре Дорланда