mucina - Mucin

Micrograph mostrando cellule con prominenti mucina contenenti, intra citoplasmatica vacuoli . Pap macchia .
Identificatori
Simbolo	mucina
membranaembra	111

Mucine ( / m JU s ɪ n / ) sono una famiglia di alto peso molecolare , pesantemente glicosilata proteine ( glicoconiugati ) prodotti da epiteliali tessuti nella maggior parte degli animali . La caratteristica chiave delle mucine è la loro capacità di formare gel ; quindi sono un componente chiave nella maggior parte delle secrezioni gelatinose, servendo funzioni dalla lubrificazione alla segnalazione cellulare alla formazione di barriere chimiche. Spesso assumono un ruolo inibitorio. Alcune mucine sono associate al controllo della mineralizzazione , compresa la formazione di madreperla nei molluschi , la calcificazione negli echinodermi e la formazione ossea nei vertebrati. Si legano agli agenti patogeni come parte del sistema immunitario. La sovraespressione delle proteine ​​della mucina, in particolare MUC1 , è associata a molti tipi di cancro.

Sebbene alcune mucine siano legate alla membrana a causa della presenza di un dominio idrofobo che attraversa la membrana che favorisce la ritenzione nella membrana plasmatica , la maggior parte delle mucine sono secrete come componenti principali del muco dalle membrane mucose o sono secrete per diventare un componente della saliva .

geni

Almeno 20 geni mucina umani sono stati contraddistinti da cDNA cloning- MUC1 , MUC2 , MUC3A , MUC3B, MUC4 , MUC5AC , MUC5B , MUC6 , MUC7 , MUC8, MUC12, MUC13, MUC15, MUC16 , MUC17 , MUC19 e MUC20 . Un gene della mucina umana recentemente identificato è MUC21 , precedentemente noto come open reading frame 205 del cromosoma 6. Il MUC22 altamente polimorfico si trova vicino a MUC21. Le principali mucine secrete dalle vie aeree sono MUC5AC e MUC5B , mentre MUC2 è secreta principalmente nell'intestino ma anche nelle vie aeree.

struttura proteica

Le mucine mature sono composte da due regioni distinte:

• L'amino - e carbossi regioni -Terminal sono molto leggermente glicosilata, ma ricca di cisteine . I residui di cisteina partecipano alla creazione di legami disolfuro all'interno e tra i monomeri di mucina .
• Una grande regione centrale formata da ripetizioni multiple in tandem da 10 a 80 sequenze di residui in cui fino alla metà degli amminoacidi sono serina o treonina . Quest'area si satura con centinaia di oligosaccaridi O-linked . Gli oligosaccaridi N-linked si trovano anche sulle mucine, ma in minor abbondanza rispetto agli zuccheri O-linked.

Funzione negli esseri umani

È stato scoperto che le mucine hanno importanti funzioni di difesa contro le infezioni batteriche e fungine. MUC5B, la mucina predominante nella bocca e nel tratto genitale femminile, ha dimostrato di ridurre significativamente l'attaccamento e la formazione di biofilm di Streptococcus mutans , un batterio con il potenziale per formare cavità. Insolitamente, MUC5B non uccide i batteri, ma piuttosto li mantiene nella fase planctonica (non biofilm), mantenendo così un microbioma orale diverso e sano. Effetti simili di MUC5B e altri mucine sono stati dimostrati con altri patogeni, come Candida albicans , Helicobacter pylori , e anche HIV . In bocca, le mucine possono anche reclutare proteine ​​antimicrobiche come staterine e istatina 1 , che riduce ulteriormente il rischio di infezione.

Glicosilazione e aggregazione

I geni della mucina codificano per monomeri di mucina che sono sintetizzati come nuclei di apomucina a forma di bastoncino che vengono modificati post-traduzionalmente da glicosilazione eccezionalmente abbondante .

Il denso "rivestimento di zucchero" delle mucine conferisce loro una notevole capacità di trattenere l'acqua e le rende anche resistenti alla proteolisi , che può essere importante nel mantenimento delle barriere mucose .

Le mucine sono secrete come aggregati massicci di proteine ​​con masse molecolari da circa 1 a 10 milioni di Da . All'interno di questi aggregati, i monomeri sono collegati tra loro principalmente da interazioni non covalenti , sebbene anche i legami disolfuro intermolecolari possano svolgere un ruolo in questo processo.

Secrezione

Dopo stimolazione, la proteina MARCKS (substrato di chinasi C miristilata ricco di alanina) coordina la secrezione di mucina dalle vescicole piene di mucina all'interno delle cellule epiteliali specializzate. La fusione delle vescicole con la membrana plasmatica provoca il rilascio della mucina, che scambiando Ca ²⁺ con Na ^{+ si} espande fino a 600 volte. Il risultato è un viscoelastico prodotto di intreccio molecole che, combinati con altre secrezioni (ad esempio, dal epitelio delle vie aeree e le ghiandole della sottomucosa del sistema respiratorio ), chiamato muco .

Significato clinico

L'aumento della produzione di mucina si verifica in molti adenocarcinomi , compresi i tumori del pancreas, del polmone, della mammella, dell'ovaio, del colon e di altri tessuti. Le mucine sono anche sovraespresse nelle malattie polmonari come l' asma , la bronchite , la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) o la fibrosi cistica . Due mucine di membrana, MUC1 e MUC4 sono state ampiamente studiate in relazione alla loro implicazione patologica nel processo patologico. Le mucine sono in fase di studio come possibili marker diagnostici per neoplasie e altri processi patologici in cui sono più comunemente sovraespressi o erroneamente espressi.

Depositi anomali di mucina sono responsabili dell'edema facciale senza vaiolatura osservato nell'ipotiroidismo non trattato . Questo edema si vede anche nell'area pretibiale .

Guarda anche

• Rivestimenti di mucina sottomascellare bovina
• Escherichia coli . produttore di verotossina

Riferimenti

Ulteriori letture

link esterno

• Mucine presso la National Library of Medicine degli Stati Uniti Medical Subject Headings (MeSH)
• " Mucin " al dizionario medico di Dorland