Прејди на содржината

Муцин

Од Википедија — слободната енциклопедија

 

Микроскопска фотографија на клетки со вакуоли полни со муцини. ПАП тест.
Назнаки
СимболMucin

Муцини се група на високомолекуларни, силно гликозилирани протеини (гликоконјугати) произведени од епителните ткива кај повеќето животни.[1] Клучна карактеристика на муцините е нивната способност да формираат гелови, извршувајќи функции од подмачкување до клеточна сигнализација и формирање хемиски бариери.[1] Тие често имаат инхибиторна улога.[1] Некои муцини ја контролираат минерализацијата, вклучувајќи формирање на седеф кај мекотелите,[2] калцификација кај ехинодермите[3] и формирање на коски кај 'рбетниците.[4] Тие се врзуваат за патогени како дел од имунолошкиот систем. Преекспресијата на муцинските протеини, особено MUC1, е поврзана со предизвикување на различни видови рак.[5][6]

Иако некои муцини се врзани за мембраната поради присуството на хидрофобен домен што ја опфаќа мембраната, повеќето муцини се лачат како главни компоненти на слузта од мукозните мембрани или се лачат како компонента на плунката.

Гени и протеини

[уреди | уреди извор]

Човечките муцини вклучуваат гени со HUGO симбол MUC од 1 до 22. Овие муцини, се дефинирани според локализацијата:[7][8][9][10]

  • Муцини кај луѓето, со нивната локација во хромозом, големината на повторувањата во аминокиселините (aa), дали тие формираат гел (Y) или не (N) и нивната ткивна експресија. [11]
Муцин гел хромозом големина на повторување (aa) ткивна експресија
MUC2 Y 11p15.5 23 Јејунум, илеум, дебело црево, ендометриум
MUC5A Y 11p15.5 8 Респираторен тракт, желудник, конјуктива, ендоцервикс, ендометриум
MUC5B Y 11p15.5 29 Респираторен тракт, субмандибуларни жлезди, ендоцервикс
MUC6 Y 11p15.5 169 Желудник, илеум, жолчен меур, ендоцервикс, ендометриум
MUC19 Y 12q12 19 корнеален и конјунктивален епител; солзна жлезда [12]
MUC7 Н 4q13–q21 23 Сублингвални и субмандибуларни жлезди
MUC8 Н 12q24.3 13/41 Респираторен тракт, матка, ендоцервикс, ендометриум
MUC9 Н 1p13 15 Јајцеводи
MUC20 Н 3 19 бубрег (висок), умерено во плацентата, белите дробови, простатата, црниот дроб, дигестивниот систем
  • Трансмембрански муцини: MUC1, MUC3A, MUC3B, MUC4, MUC12, MUC13, MUC15, MUC16, MUC17, MUC21 (порано C6orf205), MUC22 (високо полиморфен[13])

Главните секретирани муцини во дишните патишта се MUC5AC и MUC5B, додека MUC2 се секретира претежно во цревата, но и во дишните патишта. MUC7 е главниот плунковен протеин.[10]

Структура на протеини

[уреди | уреди извор]

Муцините кај цицачите се составени од два региони:

  • Амино- и карбокси- терминални региони кои се гликозилирани и богати со цистеин. Остатоците од цистеин учествуваат во воспоставувањето дисулфидни врски во и меѓу муцинските мономери.
  • Голем централен регион („PTS домен“) формиран од повеќекратни тандемски повторувања од 10 до 80 резидуални секвенци во кои половина од аминокиселините се серин или треонин. Оваа област е заситена со стотици О-поврзани олигосахариди. N-поврзаните олигосахариди се наоѓаат и на муцините, но во помала количина од О-поврзаните шеќери.

Еволутивна класификација

[уреди | уреди извор]

Познати сродни групи вклучуваат:[10]

  • Муцините што формираат гел (2, 5AC, 5B, 6, 19) се поврзани и едни со други и со отогелинот и фон Вилебрандовиот фактор (PTHR11339).[14] Четири од нив се јавуваат во добро зачуван генски кластер (на 11p15.5 кај луѓето).[15]
  • Домен сличен на EGF што содржи муцини. Тие вклучуваат MUC3(A,B), MUC4, MUC12, MUC13 и MUC17.[16]
  • Некои муцини слични на EGF, плус MUC1 и MUC16, носат SEA домени, 'рбетници. Не е јасно дали ова укажува на заедничко потекло меѓу овие трансмембрански муцини.[14]
  • MUC21 и MUC22 се поврзани едни со други преку споделување на C-терминалниот домен (PF14654). Тие исто така се јавуваат во човечки генски кластер на 6p21.33.
  • MUC7 е неодамнешен изум кај плацентарните цицачи. Започнал како копија во генскиот кластер на секреторниот калциум-врзувачки фосфопротеин (SCPP) и брзо добил PTS повторувања.[17]

Функција кај луѓето

[уреди | уреди извор]

Утврдено е дека муцините имаат важни функции во одбраната од бактериски и габични инфекции. MUC5B, доминантниот муцин во устата и женскиот генитален тракт, покажа значително намалување на врзувањето и формирањето на биофилм на Streptococcus mutans, бактерија со потенцијал да формира кариес.[18] Невообичаено, MUC5B не ги убива бактериите, туку ги одржува во небиофилмска фаза, со што се одржува разновиден и здрав орален микробиом.[18] Слични ефекти на MUC5B и други муцини се покажани и со други патогени, како што се Candida albicans, Helicobacter pylori, па дури и ХИВ.[19][20] Во устата, муцините можат да активираат и антимикробни протеини како што се статерини и хистатин 1, што дополнително го намалува ризикот од инфекција.[20]

Единаесет муцини се експресираат од епителот на површината на окото, пехарестите клетки и придружни клетки, иако повеќето од нив се експресираат на многу ниско ниво. Тие ја одржуваат влажноста, го подмачкуваат трепкањето, го стабилизираат солзниот филм и создаваат физичка бариера кон надворешниот свет.[12]

Гликозилација и агрегација

[уреди | уреди извор]

Муцинските гени кодираат муцински мономери кои се синтетизираат како апомуцин со стапчести облик кои се пост-транслационо се гликозилизираат.

Високата содржуна на шеќери на муцините им дава значителен капацитет за задржување на вода, ги прави отпорни на протеолиза, што е важно во одржувањето на мукозните бариери.

Муцините се лачат како масивни агрегати на протеини со молекуларни маси од приближно 1 до 10 милиони Da. Во овие агрегати, мономерите се поврзани едни со други главно преку нековалентни интеракции, иако меѓумолекулските дисулфидни врски исто така играат улога во овој процес.

Секреција

[уреди | уреди извор]

По стимулација, протеинот MARCKS (миристилиран аланин-богат C киназен супстрат) го координира лачењето на муцин од везикулите исполнети со муцин во специјализираните епителни клетки.[21] Фузијата на везикулите со плазма мембраната предизвикува ослободување на муцин. Резултатот е вискозен производ од испреплетени молекули кој, во комбинација со други секрети (на пр., од епителот на дишните патишта и субмукозните жлезди во респираторниот систем), се нарекува слуз. [22][23]

Клиничко значење

[уреди | уреди извор]

Зголемено производство на муцин се јавува кај многу аденокарциноми, вклучувајќи рак на панкреас, бели дробови, дојка, јајници, дебело црево и други ткива. Муцините се исто така преекспресирани кај белодробни заболувања како што се астма, бронхитис, хронична опструктивна белодробна болест (ХОББ) или цистична фиброза.[24] Два мембрански муцини, MUC1 и MUC4 се проучувани во однос на нивната патолошка импликација за време на заболување.[25][26][27] Муцините се истражуваат како можни дијагностички маркери за малигнитети и други болести во кои тие најчесто се преекспресирани или погрешно експресирани.

Абнормалните депозити на муцин се одговорни за не-вдлабнатиот едем на лицето што се јавува кај нетретиран хипотироидизам. Овој едем се јавува и во претибијалната област.[28] [ страница потребно ]

Муцини од не'рбетници

[уреди | уреди извор]

Освен подобро проучените муцини кај 'рбетниците, и други животни експресираат протеини со слични својства. Тие вклучуваат:

  • Дрозофила експресира муцински протеини кои содржат повторувања богати со PTS.[29]
  • Trypanosoma cruzi експресира муцини на површината на клетките (Pfam PF01456).[30]

Некои други организми произведуваат слуз кој нема протеинска компонента, само полисахиди.

Козметичка употреба

[уреди | уреди извор]

Злоупотребата на производи за нега на кожата што содржат секрет од муцин од полжав резултира со болка, оток и истекување.[31][32] Фалсификувани верзии на корејски производ од муцин од полжав наречен COSRX се продаваат онлајн, ставајќи ги корисниците во опасност. [33]

  1. 1 2 3 Lang, T.; Klasson, S.; Larsson, E.; Johansson, M. E. V.; Hansson, G. C.; Samuelsson, T. (2016). „Searching the Evolutionary Origin of Epithelial Mucus Protein Components—Mucins and FCGBP“. Molecular Biology and Evolution. Oxford Academic. 33 (8): 1921–1936. doi:10.1093/molbev/msw066. PMC 4948705. PMID 27189557.
  2. ↑ „Mucins and molluscan calcification. Molecular characterization of mucoperlin, a novel mucin-like protein from the nacreous shell layer of the fan mussel Pinna nobilis (Bivalvia, pteriomorphia)“. The Journal of Biological Chemistry. 275 (27): 20667–20675. July 2000. doi:10.1074/jbc.M003006200. PMID 10770949. |hdl-access= бара |hdl= (help)
  3. ↑ „Biomineralization: an overview“. Connective Tissue Research. 44 Suppl 1 (1): 5–9. 2003. doi:10.1080/713713622. PMID 12952166.
  4. ↑ „Bone sialoprotein--a mucin in disguise?“. Glycobiology. 6 (7): 677–681. October 1996. doi:10.1093/glycob/6.7.677. PMID 8953277.
  5. ↑ „MUC1 and colorectal cancer pathophysiology considerations“. World Journal of Gastroenterology. 14 (14): 2139–2141. April 2008. doi:10.3748/wjg.14.2139. PMC 2703837. PMID 18407586.
  6. ↑ „Mucins as anti-cancer targets: perspectives of the glycobiologist“. Glycoconjugate Journal. 38 (4): 459–474. August 2021. doi:10.1007/s10719-021-09986-8. PMID 33704667 Проверете ја вредноста |pmid= (help).
  7. ↑ „Structural organization and classification of the human mucin genes“. Frontiers in Bioscience. 6: D1192–D1206. October 2001. doi:10.2741/moniaux. PMID 11578969.
  8. ↑ Perez-Vilar J, Hill RL (2004). „Mucin Family of Glycoproteins“. Во Lennarz WJ, Lane MD (уред.). Encyclopedia of Biological Chemistry. 2. Oxford: Academic Press/Elsevier. стр. 758–764. doi:10.1016/B0-12-443710-9/00411-7. ISBN 978-0-12-443710-4.
  9. ↑ „Genome wide analysis of the bovine mucin genes and their gastrointestinal transcription profile“. BMC Genomics. 12. March 2011. doi:10.1186/1471-2164-12-140. PMC 3056801. PMID 21385362.
  10. 1 2 3 „Mucins: the Old, the New and the Promising Factors in Hepatobiliary Carcinogenesis“. International Journal of Molecular Sciences. 20 (6): 1288. March 2019. doi:10.3390/ijms20061288. PMC 6471604. PMID 30875782. Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „pmid30875782“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  11. ↑ Corfield, Anthony P. (1 January 2015). „Mucins: A biologically relevant glycan barrier in mucosal protection“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects (англиски). 1850 (1): 236–252. doi:10.1016/j.bbagen.2014.05.003. ISSN 0304-4165. PMID 24821013.
  12. 1 2 Martinez-Carrasco, Rafael; Argüeso, Pablo; Fini, M. Elizabeth (1 July 2021). „Membrane-associated mucins of the human ocular surface in health and disease“. The Ocular Surface (англиски). 21: 313–330. doi:10.1016/j.jtos.2021.03.003. ISSN 1542-0124. PMC 8328898 Проверете ја вредноста |pmc= (help). PMID 33775913 Проверете ја вредноста |pmid= (help). Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „:2“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  13. ↑ „Sequences of 95 human MHC haplotypes reveal extreme coding variation in genes other than highly polymorphic HLA class I and II“. Genome Research. 27 (5): 813–823. May 2017. doi:10.1101/gr.213538.116. PMC 5411776. PMID 28360230.CS1-одржување: display-автори (link)
  14. 1 2 „Gel-forming mucins appeared early in metazoan evolution“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (41): 16209–16214. October 2007. Bibcode:2007PNAS..10416209L. doi:10.1073/pnas.0705984104. PMC 2042186. PMID 17911254.
  15. ↑ „Searching the Evolutionary Origin of Epithelial Mucus Protein Components-Mucins and FCGBP“. Molecular Biology and Evolution. 33 (8): 1921–1936. August 2016. doi:10.1093/molbev/msw066. PMC 4948705. PMID 27189557.
  16. ↑ „EGF-Containing Membrane-Bound Mucins: A Hidden ErbB2 Targeting Pathway?“. Journal of Medicinal Chemistry. 63 (10): 5074–5088. May 2020. doi:10.1021/acs.jmedchem.9b02001. PMID 32027502.
  17. ↑ „Recent evolution of the salivary mucin MUC7“. Scientific Reports. 6 (1). August 2016. Bibcode:2016NatSR...631791X. doi:10.1038/srep31791. PMC 4997351. PMID 27558399.CS1-одржување: display-автори (link)
  18. 1 2 „Salivary mucins protect surfaces from colonization by cariogenic bacteria“. Applied and Environmental Microbiology. 81 (1): 332–338. January 2015. Bibcode:2015ApEnM..81..332F. doi:10.1128/aem.02573-14. PMC 4272720. PMID 25344244.
  19. ↑ Berman, Judith, уред. (November 2014). „Mucins suppress virulence traits of Candida albicans“. mBio. 5 (6): e01911. doi:10.1128/mBio.01911-14. PMC 4235211. PMID 25389175.
  20. 1 2 „Salivary mucins in host defense and disease prevention“. Journal of Oral Microbiology. 7 (1). January 2015. doi:10.3402/jom.v7.29759. PMC 4689954. PMID 26701274.
  21. ↑ „MARCKS protein is a key molecule regulating mucin secretion by human airway epithelial cells in vitro“. The Journal of Biological Chemistry. 276 (44): 40982–40990. November 2001. doi:10.1074/jbc.M105614200. PMID 11533058.
  22. ↑ „Physiology of airway mucus secretion and pathophysiology of hypersecretion“. Respiratory Care. 52 (9): 1134–46, discussion 1146–9. September 2007. PMID 17716382.
  23. ↑ „Mucin granule intraluminal organization“. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 36 (2): 183–190. February 2007. doi:10.1165/rcmb.2006-0291TR. PMC 2176109. PMID 16960124.
  24. ↑ „Mucus, mucins, and cystic fibrosis“. Pediatric Pulmonology. 54 (Suppl 3): S84–S96. November 2019. doi:10.1002/ppul.24530. PMC 6853602. PMID 31715083.
  25. ↑ „Inhibition of MUC4 expression suppresses pancreatic tumor cell growth and metastasis“. Cancer Research. 64 (2): 622–630. January 2004. doi:10.1158/0008-5472.CAN-03-2636. PMID 14744777.
  26. ↑ „Aberrant expression of transmembrane mucins, MUC1 and MUC4, in human prostate carcinomas“. The Prostate. 66 (4): 421–429. March 2006. doi:10.1002/pros.20372. PMID 16302265.CS1-одржување: display-автори (link)
  27. ↑ „Emerging roles of MUC4 in cancer: a novel target for diagnosis and therapy“. Cancer Research. 67 (2): 433–436. January 2007. doi:10.1158/0008-5472.CAN-06-3114. PMID 17234748.
  28. ↑ Black, Joyce M.; Hawk, Jane Hokanson (2009). Medical Surgical Nursing: clinical management for positive outcomes. Elsevier India. ISBN 978-81-312-2982-8.
  29. ↑ „A potential role for Drosophila mucins in development and physiology“. PLOS ONE. 3 (8). August 2008. Bibcode:2008PLoSO...3.3041S. doi:10.1371/journal.pone.0003041. PMC 2515642. PMID 18725942.
  30. ↑ „Trypanosoma cruzi surface mucins are involved in the attachment to the Triatoma infestans rectal ampoule“. PLOS Neglected Tropical Diseases. 13 (5). May 2019. doi:10.1371/journal.pntd.0007418. PMC 6544316. PMID 31107901.CS1-одржување: display-автори (link)
  31. ↑ McCoy, K.; Class, M. M.; Ricles, V.; Wagoner, G.; Cross, D.; Trautz, A.; Krakowski, A. C. (2024). „Kids These Days: Social Media's Influence on Adolescent Behaviors“. The Journal of Clinical and Aesthetic Dermatology. 17 (5): 40–42. PMC 11107899 Проверете ја вредноста |pmc= (help). PMID 38779370 Проверете ја вредноста |pmid= (help).
  32. ↑ Singh, Nupur; Brown, Angela N.; Gold, Michael H. (2024). „Snail extract for skin: A review of uses, projections, and limitations“. Journal of Cosmetic Dermatology. 23 (4): 1113–1121. doi:10.1111/jocd.16269. PMID 38429932 Проверете ја вредноста |pmid= (help).
  33. ↑ Mull, Amanda (17 June 2024). „Online Shopping Has Become a Giant Fake Product Machine“. Businessweek. Посетено на 28 June 2024.

Литература

[уреди | уреди извор]

 

Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Муцин&oldid=5470495“