Муцин

Муцини се група на високомолекуларни, силно гликозилирани протеини (гликоконјугати) произведени од епителните ткива кај повеќето животни. Клучна карактеристика на муцините е нивната способност да формираат гелови, извршувајќи функции од подмачкување до клеточна сигнализација и формирање хемиски бариери. Тие често имаат инхибиторна улога. Некои муцини ја контролираат минерализацијата, вклучувајќи формирање на седеф кај мекотелите, калцификација кај ехинодермите и формирање на коски кај 'рбетниците. Тие се врзуваат за патогени како дел од имунолошкиот систем. Преекспресијата на муцинските протеини, особено MUC1, е поврзана со предизвикување на различни видови рак.
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.
1 Гени и протеини
Човечките муцини вклучуваат гени со HUGO симбол MUC од 1 до 22. Овие муцини, се дефинирани според локализацијата:* 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.
+, 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
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)
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.
2 Структура на протеини
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.
3 Еволутивна класификација
Познати сродни групи вклучуваат:* Муцините што формираат гел (2, 5AC, 5B, 6, 19) се поврзани и едни со други и со отогелинот и фон Вилебрандовиот фактор (PTHR11339). Четири од нив се јавуваат во добро зачуван генски кластер (на 11p15.5 кај луѓето).* Домен сличен на EGF што содржи муцини. Тие вклучуваат MUC3(A,B), MUC4, MUC12, MUC13 и MUC17.* 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.* 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.
4 Функција кај луѓето
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. Невообичаено, MUC5B не ги убива бактериите, туку ги одржува во небиофилмска фаза, со што се одржува разновиден и здрав орален микробиом. Слични ефекти на MUC5B и други муцини се покажани и со други патогени, како што се ''Candida albicans'', ''Helicobacter pylori,'' па дури и ХИВ. Во устата, муцините можат да активираат и антимикробни протеини како што се статерини и хистатин 1, што дополнително го намалува ризикот од инфекција.
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.
5 Гликозилација и агрегација
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.
6 Секреција
По стимулација, протеинот MARCKS (миристилиран аланин-богат C киназен супстрат) го координира лачењето на муцин од везикулите исполнети со муцин во специјализираните епителни клетки. 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.
7 Клиничко значење
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. Два мембрански муцини, MUC1 и MUC4 се проучувани во однос на нивната патолошка импликација за време на заболување. 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.<sup class="noprint Inline-Template" >&#x5B; ''страница потребно'' &#x5D;</sup>
8 Муцини од не'рбетници
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.*''Trypanosoma cruzi'' експресира муцини на површината на клетките (Pfam PF01456).
Некои други организми произведуваат слуз кој нема протеинска компонента, само полисахиди.
9 Козметичка употреба
Злоупотребата на производи за нега на кожата што содржат секрет од муцин од полжав резултира со болка, оток и истекување. Фалсификувани верзии на корејски производ од муцин од полжав наречен COSRX се продаваат онлајн, ставајќи ги корисниците во опасност.
10 Наводи