Mutsiinid

 Mutsiinid (MUC) on suured valgud, mis katavad ja kaitsevad epiteeli. 
Sekretoorsed mutsiinid, mis on koos veega peamisteks lima moodustajateks, eritatakse rakust välja. Membraanseoselised mutsiinid jäävad seotuks rakumembraaniga ja on lisaks kaitsefunktsioonile olulised rakkudevahelises suhtlemises. Membraanseoselised mutsiinid on üleekspresseeritud (valku toodetakse liiga palju) ja alternatiivselt modifitseeritud mitmete haiguste korral (tsüstiline fibroos, astma, vähk). 
Struktuur.
Mutsiinid koosnevad valgulisest „selgroost“ ehk apomutsiinist ja O-seoselistest suhkrujääkidest. Apomutsiinis on mutsiinidele iseloomulikud tandeemsed kordusjärjestused, mis on seriini- (Ser) ja treoniinirikkad (Thr). Ser ja Thr võimaldavad ulatuslikku glükosüülimist. Suhkrujäägid moodustavad 50–90% mutsiini molekuli massist. Suhkrujääkide tõttu nimetatakse neid glükoproteiinideks.
Membraanseoselised mutsiinid koosnevad kahest mittekovalentselt seotud alaühikust. Suurem alaühik on rakuväline ehk ekstratsellulaarne ning sisaldab põhiliselt glükosüülitud tandeemseid kordusjärjestusi. Väiksem alaühik sisaldab lühikest ekstratsellulaarset domeeni, transmembraanset domeeni ja tsütoplasmaatilist domeeni ehk tsütoplasmaatilist saba (CT).
Funktsioon.
Mutsiine toodavad epiteelirakud, mis vooderdavad hingamis-, seede- ja suguelundkonna organite valendikke (toruja elundi õõsi). Mutsiine ekspresseeritakse ka erinevates näärmetes, kõrvas, kuseteedes ja nägemissüsteemis. Mutsiinide üks põhilisi ülesandeid on kaitsta epiteeli erinevate ärritajate vastu (madal pH, patogeenid, toksiinid, proteaasid, tolm) ja keskkonnamuutuste eest. Membraanseoselised mutsiinid moodustavad epiteeli rakkude pinnale tiheda võrgustiku – glükokaalüksi, mis ulatub rakkude pinnast kuni 1500 nm kaugusele. Selle kohal on sekreteeritavad mutsiinid, mis moodustavad limakihi. Membraanseoselised mutsiinid vahendavad epiteeli rakkudele väliseid signaale, mille tulemuseks võib olla rakkude jagunemine ehk proliferatsioon, diferentseerumine, programmeeritud rakusurm ehk apoptoos või erinevate ainete sekretsioon rakkudest. 
Mutsiinide avaldumine inimesel.
MUC1.
Geen "MUC1" paikneb 1. kromosoomi pikas õlas. MUC1 apomutsiin on umbes 200 kDa suurune, kuid glükosüülimisega võib molekulmass üle kahe korra suureneda. MUC1 on membraanseoseline. "MUC1" avaldub kopsudes, sarvkestas, süljenäärmetes, söögitorus, maos, pankreases, jämesooles, rindades, eesnäärmes, munasarjades, neerudes, emakas ja emakakaelas. MUC1 ületootmine on iseloomulik rinna, munasarja, kopsu, käärsoole ja pankrease kartsinoomidele (epiteelkoe pahaloomuline kasvaja).
MUC2.
Geen "MUC2" paikneb 11. kromosoomi lühikeses õlas. MUC2 apomutsiin on 520 kDa suurune. MUC2 eritatakse rakust välja. "MUC2" avaldub kopsudes, silmalau sidekestas, kõrvades, maos, peensooles, käärsooles, ninaneelus, eesnäärmes. 
MUC3.
Geen "MUC3" paikneb 7. kromosoomi pikas õlas. MUC3 on membraanseoseline. "MUC3" avaldub normaalses seedetrakti epiteelis, aga ka põletikulise soolehaiguse ning kopsu–, süljenäärme–, käärsoole–, mao–, rinna–, pankrease– ja neeruvähi korral.
MUC4.
Geen "MUC4" paikneb 3. kromosoomi pikas õlas. MUC4 apomutsiin on 930 kDa suurune. MUC4 on membraanseoseline. "MUC4" avaldub pisaranäärmetes, süljenäärmetes, naiste suguelundkonnas, eesnäärmes, maos, käärsooles, kopsudes ja piimanäärmetes. MUC4 ületootmine on iseloomulik pankrease, kopsu, rinna, käärsoole ja munasarja kartsinoomidele.
MUC5AC.
Geen "MUC5AC" paikneb 11. kromosoomi lühikeses õlas. MUC5AC apomutsiin on 641 kDa suurune. MUC5AC eritatakse rakust välja. "MUC5AC" avaldub kopsudes, silmalau sidekestas, keskkõrvas, maos, sapipõies ja ninaneelus. 
MUC5B.
Geen "MUC5B" paikneb 11. kromosoomi lühikeses õlas. MUC5B apomutsiin on 620 kDa suurune. MUC5B eritatakse rakust välja. "MUC5B" avaldub kopsudes, keskkõrvas, neelus, süljenäärmetes, söögitoru näärmetes, maos, kaksteistsõrmiksooles, sapipõies ja ninaneelus.
MUC6.
Geen "MUC6" paikneb 11. kromosoomi lühikeses õlas. MUC6 eritatakse rakust välja. "MUC6" avaldub maos, kaksteistsõrmiksooles, sapipõies, pankreases ja neerudes.
MUC7.
Geen "MUC7" paikneb 4. kromosoomi pikas õlas. MUC7 apomutsiin on 41,5 kDa suurune. MUC7 eritatakse rakust välja. "MUC7" avaldub kopsudes, pisaranäärmetes, süljenäärmetes ja ninas.
MUC8.
Geen "MUC8" paikneb 12. kromosoomi pikas õlas. MUC8 eritatakse rakust välja. "MUC8" avaldub munajuhas.
MUC9.
Geen "MUC9" paikneb 1. kromosoomi lühikeses õlas. MUC9 apomutsiin on 83 kDa suurune. MUC9 eritatakse rakust välja. "MUC9" avaldub kõrvalsüljenäärmetes.
MUC10.
MUC10 ei esine inimesel. "MUC10" avaldub roti ja hiire kõrvalsüljenäärmetes ja testistes. MUC10 on membraanseoseline.
MUC11.
Geen "MUC11" paikneb 7. kromosoomi pikas õlas. MUC11 on membraanseoseline. "MUC11" avaldub keskkõrvas, pankreases, kopsudes, harkelundis, peensooles, käärsooles, maksas, neerudes, emakas ja eesnäärmes.
MUC12.
Geen "MUC12" paikneb 7. kromosoomi pikas õlas. MUC12 on membraanseoseline. MUC12 valk koosneb 5478 aminohappejäägist. "MUC12" avaldub keskkõrvas, pankreases, käärsooles, emakas ja eesnäärmes.
MUC13.
Geen "MUC13" paikneb 3. kromosoomi pikas õlas. MUC13 apomutsiin on 54,7 kDa suurune. MUC13 on membraanseoseline. "MUC13" avaldub seede– ja hingamistrakti epiteelis ning mao–, käärsoole–, pärasoole–, pankrease–, kopsu– ja munasarjavähi korral.
MUC14.
Geen "MUC14" paikneb 4. kromosoomi pikas õlas. MUC14 on membraanseoseline. "MUC14" avaldub munasarjas.
MUC15.
Geen "MUC15" paikneb 11. kromosoomi lühikeses õlas. MUC15 apomutsiin on 33,3 kDa suurune. MUC15 on membraanseoseline ja koosneb 311 aminohappejäägist. "MUC15" avaldumine on kõrge platsentas, süljenäärmetes ja kilpnäärmes ning mõõdukas neerudes ja kopsudes. MUC15 isoleeriti algselt veise piima rasvagloobuli membraanist.
MUC16.
Geen "MUC16" paikneb 19. kromosoomi pikas õlas. MUC16 on teadaolevalt kõige suurem mutsiin, molekulmassiga üle 2000 kDa. MUC16 koosneb 22 152 aminohappejäägist. "MUC16" avaldub hingamisteedes, suguelundkonnas ja seedetraktis. MUC16 on pankrease–, sapijuha–, maksa– ja munasarjavähkide marker.
MUC17.
Geen "MUC17" paikneb 7. kromosoomi pikas õlas. MUC17 on membraanseoseline ja koosneb 4493 aminohappejäägist. "MUC17" avaldub normaalses seedetraktis ja käärsoole– ning pankreasevähi korral.
MUC18.
Geen "MUC18" paikneb 11. kromosoomi pikas õlas. MUC18 on membraanseoseline. "MUC18" avaldub eesnäärmes.
MUC19.
Geen "MUC19" paikneb 12. kromosoomi pikas õlas. MUC19 eritatakse rakust välja. "MUC19" avaldub kopsudes, süljenäärmetes, neerudes, maksas, käärsooles, platsentas ja eesnäärmes.
MUC20.
Geen "MUC20" paikneb 3. kromosoomi pikas õlas. MUC20 apomutsiin on 55–79 kDa suurune ja koosneb 503 aminohappejäägist. MUC20 on membraanseoseline. MUC20 esineb kahe isovormina (MUC20-S ja MUC20-L), mis erinevad üksteisest N–terminuses olevate kordusjärjestuste arvu poolest. "MUC20" avaldub kopsudes, maksas, neerudes, käärsooles, platsentas ja eesnäärmes. "MUC20" avaldub suuremal määral neeruvigastuste korral.
MUC21.
Geen "MUC21" paikneb 6. kromosoomi lühikeses õlas. MUC21 apomutsiin koosneb 535 aminohappejäägist. MUC21 on membraanseoseline. "MUC21" avaldub kopsudes, jämesooles,harkelundis ja munandites. MUC21 on kopsu adenokartsinoomide (näärmeepiteelist lähtunud pahaloomuline kasvaja) marker.,
Seosed haigustega.
Alareguleeritud mutsiinide tootmine iseloomustab paljusid pahaloomulisi kasvajaid ja põletikulisi haigusi.
Mutsiinid aitavad kasvaja arengule ja metastaseerumisele kaasa erinevate mehhanismide abil. Metastaseeruvad vähirakud kasutavad mutsiine enda kaitseks, et jaguneda võõra koe ebasoodsates tingimustes ja takistada immunrakkude ligipääsu. MUC1–CT suurendab rakkude proliferatsiooni, kuna on võimeline seonduma erinevate proto-onkogeensete valkudega (ErbB, FGFR3, β–kateniin, ERα) ja takistama nende lagundamist. MUC1–CT takistab oksüdatiivse stressi korral apoptoosi tänu seondumisele p53 ja FOXO3–ga.
Normaalses kopsuepiteelis on mutsiinide tootmine küllaltki madal. Patogeenid ja muud ärritajad suurendavad mutsiinide tootmist märgatavalt. Krooniline mutsiinide ületootmine on iseloomulik tsüstilisele fibroosile, astmale ja kroonilisele obstruktiivsele kopsuhaigusele. Tsüstilise fibroosi korral vee sisaldus limas väheneb, ülemine limakiht ja alumine glükokaalüks on omavahel tihedamalt seotud ning seetõttu on lima väljutamine hingamisteedest raskem.
Välislingid.
Novaator: Uus meetod vähi varaseks avastamiseks