뮤신

Mucin
Adenocarcinoma on pap test 1.jpg
현저한 뮤신 함유 세포질 내 액포를 가진 세포를 보여주는 현미경 사진.종이 얼룩
식별자
기호.뮤신
막질111

뮤신(/μmjussnn/)은 대부분의 [1]동물에서 상피 조직에 의해 생성되는 고분자량, 고글리코실화 단백질(글리코결합체) 과이다.뮤신의 주요 특징은 젤을 형성할 수 있는 능력입니다. 따라서 대부분의 젤 유사 분비물의 핵심 성분으로 윤활, 세포 신호 전달,[1] 화학적 장벽 형성 등의 기능을 수행합니다.그들은 종종 억제적인 [1]역할을 한다.연체동물에서의 [2]진균 형성, 극피동물에서의[3] 석회화, 척추동물에서의 [4]뼈 형성을 포함한 몇몇 뮤신들은 광물질화 조절과 관련이 있다.그것들은 면역체계의 일부로서 병원균과 결합한다.뮤신 단백질, 특히 MUC1의 과발현은 많은 종류의 [5][6]암과 관련이 있다.

일부 뮤신은 혈장막 내 유지를 선호하는 소수성 막 스패닝 도메인의 존재에 의해 막결합되어 있지만, 대부분의 뮤신은 점막에 의해 점액의 주요 성분으로 분비되거나 침의 성분이 되기 위해 분비된다.

유전자

인간 뮤신은 HUGO 기호 MUC 1에서 22까지의 유전자를 포함한다.이들 뮤신 중 현지화에 [7][8][9][10]의해 정의된 클래스는 다음과 같습니다.

주요 분비되는 기도 뮤신은 MUC5AC와 MUC5B이며, MUC2는 주로 장내뿐만 아니라 기도에서도 분비된다.MUC7은 주요 타액 [10]단백질이다.

단백질 구조

성숙한 포유동물 뮤신은 두 개의 [7]다른 영역으로 구성되어 있습니다.

  • 아미노 및 카르복시 말단 영역은 매우 가볍게 글리코실화되지만 시스테인이 풍부합니다.시스테인 잔기는 뮤신 단량체 내 및 뮤신 간 디술피드 결합을 확립하는 데 관여한다.
  • 아미노산의 절반까지가 세린 또는 트레오닌인 10~80개의 잔기 배열의 여러 탠덤 반복으로 이루어진 큰 중심 영역('PTS 도메인').이 지역은 수백 개의 O-결합 올리고당으로 포화된다.N-결합 올리고당은 뮤신에서도 발견되지만, O-결합당보다 덜 풍부합니다.

진화 분류

기능 분류는 아직 불완전하고 [10]진행형인 정확한 진화적 관계에 해당하지 않는다.알려진 관련 그룹은 다음과 같습니다.

  • 겔 형성 뮤신(2, 5AC, 5B, 6, 19)은 서로 관련이 있으며 오토겔린 및 폰 윌브랜드 인자(PTHR11339)[12]와 관련이 있다.이들 중 4개는 잘 보존된 유전자 클러스터에서 발생한다(인간의 [13]경우 11p.15.5).
  • 뮤신을 포함하는 EGF 유사 도메인.여기에는 MUC3(A,B), MUC4, MUC12, MUC13 및 [14]MUC17이 포함됩니다.
  • 일부 EGF 유사 뮤신과 MUC1 및 MUC16은 척추동물의 발명품인 SEA 도메인을 가지고 있다.이것이 이들 막 통과 [12]뮤신들 사이의 공통적인 기원을 가리키는지는 불분명하다.
  • MUC21과 MUC22는 C단말 도메인(PF14654)을 공유함으로써 서로 관련지어진다.그것들은 또한 6p21.33의 인간 유전자 군집에서도 발생한다.
  • MUC7은 태반 포유류에서 최근에 발명된 것이다.그것은 분비칼슘결합인산단백질(SCPP) 유전자 클러스터의 복사본으로 시작되었고 빠르게 PTS [15]반복을 얻었다.

인간의 기능

뮤신은 세균과 곰팡이 감염에 대한 방어에 중요한 기능을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.MUC5B는 구강과 여성 생식기의 주요 뮤신이며 충치를 형성할 가능성이 있는 박테리아인 [16]스트렙토코커스 뮤탄의 부착과 생체막 형성을 현저하게 감소시키는 것으로 나타났다.특이하게 MUC5B는 세균을 죽이지 않고 플랑크톤(비바이오필름) 단계로 유지시켜 다양하고 건강한 구강 마이크로바이옴을 [16]유지한다.MUC5B와 다른 뮤신들의 유사한 영향은 칸디다 알비칸, 헬리코박터균, 그리고 심지어 [17][18]HIV와 같은 다른 병원체들과 함께 증명되었다.뮤신은 또한 입안에서 스타테린이나 히스타틴 1과 같은 항균성 단백질을 분비할 수 있어 [18]감염 위험을 더욱 낮출 수 있다.

글리코실화 및 응집

뮤신 유전자는 막대 모양의 아포무신 코어로 합성되는 뮤신 모노머를 부호화하며, 이는 매우 풍부한 글리코실화에 의해 번역 후 변형된다.

뮤신의 촘촘한 "설탕 코팅"은 상당한 수분 유지 능력을 제공하고 또한 점막 장벽을 유지하는 데 중요한 단백질 분해에 내성을 갖게 합니다.

뮤신은 분자량이 약 1~1000만Da인 단백질의 거대한 집합체로 분비된다.이러한 골재 내에서, 분자간 이황화물 결합도 이 과정에서 역할을 할 수 있지만, 단량체는 대부분 비공유 상호작용에 의해 서로 연결되어 있다.

분비물

자극 시, MARCKS(미리스틸화 알라닌이 풍부한 C인산화효소 기질) 단백질은 특수 상피 [19]세포 내의 뮤신 충전 소포에서 뮤신의 분비를 조정한다.소포가 혈장막으로 융합하면 뮤신이 방출되고 뮤신은 Ca와+ Na를 교환하면서2+ 최대 600배까지 팽창한다.그 결과는 다른 분비물(예를 들어 호흡계의 기도 상피와 점막하샘)과 결합된 혼합 [20][21]분자의 점탄성 산물이다.

임상적 의의

뮤신 생산 증가는 췌장, 폐, 유방, 난소, 대장 및 기타 조직의 암을 포함한 많은 선암종에서 발생한다.뮤신은 또한 천식, 기관지염, 만성폐쇄성폐질환(COPD) [22]또는 낭포성섬유증과 같은 폐질환에서 과다하게 발현된다.두 개의 막 뮤신, MUC1과 MUC4는 질병 [23][24][25]과정에서의 병리학적 의미와 관련하여 광범위하게 연구되어 왔다.뮤신은 악성종양 및 가장 일반적으로 과다 발현되거나 잘못 발현되는 다른 질병 과정에 대한 가능한 진단 지표로 조사되고 있다.

뮤신의 비정상적인 퇴적물은 치료되지 않은 갑상선 기능저하증에서 볼 수 있는 비침묵성 안면부종의 원인이 된다.이 부종은 전정골 부위에도 나타난다.[26]

비거대동물 뮤신

더 잘 연구된 척추동물 뮤신 외에도, 다른 동물들도 유사한 성질을 가진 단백질을 발현한다.여기에는 다음이 포함됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c Marin F, Luquet G, Marie B, Medakovic D (2007). Molluscan shell proteins: primary structure, origin, and evolution. Current Topics in Developmental Biology. Vol. 80. pp. 209–76. doi:10.1016/S0070-2153(07)80006-8. ISBN 9780123739148. PMID 17950376.
  2. ^ Marin F, Corstjens P, de Gaulejac B, de Vrind-De Jong E, Westbroek P (July 2000). "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. doi:10.1074/jbc.M003006200. PMID 10770949.
  3. ^ Boskey AL (2003). "Biomineralization: an overview". Connective Tissue Research. 44 Suppl 1 (1): 5–9. doi:10.1080/713713622. PMID 12952166.
  4. ^ Midura RJ, Hascall VC (October 1996). "Bone sialoprotein--a mucin in disguise?". Glycobiology. 6 (7): 677–681. doi:10.1093/glycob/6.7.677. PMID 8953277.
  5. ^ Niv Y (April 2008). "MUC1 and colorectal cancer pathophysiology considerations". World Journal of Gastroenterology. 14 (14): 2139–2141. doi:10.3748/wjg.14.2139. PMC 2703837. PMID 18407586.
  6. ^ Brockhausen I, Melamed J (August 2021). "Mucins as anti-cancer targets: perspectives of the glycobiologist". Glycoconjugate Journal. 38 (4): 459–474. doi:10.1007/s10719-021-09986-8. PMID 33704667. S2CID 232191632.
  7. ^ a b Moniaux N, Escande F, Porchet N, Aubert JP, Batra SK (October 2001). "Structural organization and classification of the human mucin genes". Frontiers in Bioscience. 6: D1192–D1206. doi:10.2741/moniaux. PMID 11578969.
  8. ^ Perez-Vilar J, Hill RL (2004). "Mucin Family of Glycoproteins". Encyclopedia of Biological Chemistry (Lennarz & Lane, EDs.). Oxford: Academic Press/Elsevier. 2: 758–764. doi:10.1016/B0-12-443710-9/00411-7. ISBN 9780124437104.
  9. ^ Hoorens PR, Rinaldi M, Li RW, Goddeeris B, Claerebout E, Vercruysse J, Geldhof P (March 2011). "Genome wide analysis of the bovine mucin genes and their gastrointestinal transcription profile". BMC Genomics. 12: 140. doi:10.1186/1471-2164-12-140. PMC 3056801. PMID 21385362.
  10. ^ a b c Kasprzak A, Adamek A (March 2019). "Mucins: the Old, the New and the Promising Factors in Hepatobiliary Carcinogenesis". International Journal of Molecular Sciences. 20 (6): 1288. doi:10.3390/ijms20061288. PMC 6471604. PMID 30875782.
  11. ^ Norman PJ, Norberg SJ, Guethlein LA, Nemat-Gorgani N, Royce T, Wroblewski EE, et al. (May 2017). "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. doi:10.1101/gr.213538.116. PMC 5411776. PMID 28360230.
  12. ^ a b Lang T, Hansson GC, Samuelsson T (October 2007). "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. Bibcode:2007PNAS..10416209L. doi:10.1073/pnas.0705984104. PMC 2042186. PMID 17911254.
  13. ^ Lang T, Klasson S, Larsson E, Johansson ME, Hansson GC, Samuelsson T (August 2016). "Searching the Evolutionary Origin of Epithelial Mucus Protein Components-Mucins and FCGBP". Molecular Biology and Evolution. 33 (8): 1921–1936. doi:10.1093/molbev/msw066. PMC 4948705. PMID 27189557.
  14. ^ Liberelle M, Jonckheere N, Melnyk P, Van Seuningen I, Lebègue N (May 2020). "EGF-Containing Membrane-Bound Mucins: A Hidden ErbB2 Targeting Pathway?". Journal of Medicinal Chemistry. 63 (10): 5074–5088. doi:10.1021/acs.jmedchem.9b02001. PMID 32027502. S2CID 211044898.
  15. ^ Xu D, Pavlidis P, Thamadilok S, Redwood E, Fox S, Blekhman R, et al. (August 2016). "Recent evolution of the salivary mucin MUC7". Scientific Reports. 6 (1): 31791. Bibcode:2016NatSR...631791X. doi:10.1038/srep31791. PMC 4997351. PMID 27558399.
  16. ^ a b Frenkel ES, Ribbeck K (January 2015). "Salivary mucins protect surfaces from colonization by cariogenic bacteria". Applied and Environmental Microbiology. 81 (1): 332–338. Bibcode:2015ApEnM..81..332F. doi:10.1128/aem.02573-14. PMC 4272720. PMID 25344244.
  17. ^ Kavanaugh NL, Zhang AQ, Nobile CJ, Johnson AD, Ribbeck K (November 2014). Berman J (ed.). "Mucins suppress virulence traits of Candida albicans". mBio. 5 (6): e01911. doi:10.1128/mBio.01911-14. PMC 4235211. PMID 25389175.
  18. ^ a b Frenkel ES, Ribbeck K (January 2015). "Salivary mucins in host defense and disease prevention". Journal of Oral Microbiology. 7 (1): 29759. doi:10.3402/jom.v7.29759. PMC 4689954. PMID 26701274.
  19. ^ Li Y, Martin LD, Spizz G, Adler KB (November 2001). "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. doi:10.1074/jbc.M105614200. PMID 11533058.
  20. ^ Rogers DF (September 2007). "Physiology of airway mucus secretion and pathophysiology of hypersecretion". Respiratory Care. 52 (9): 1134–46, discussion 1146–9. PMID 17716382.
  21. ^ Perez-Vilar J (February 2007). "Mucin granule intraluminal organization". American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 36 (2): 183–190. doi:10.1165/rcmb.2006-0291TR. PMC 2176109. PMID 16960124.
  22. ^ Morrison CB, Markovetz MR, Ehre C (November 2019). "Mucus, mucins, and cystic fibrosis". Pediatric Pulmonology. 54 Suppl 3 (Suppl 3): S84–S96. doi:10.1002/ppul.24530. PMC 6853602. PMID 31715083.
  23. ^ Singh AP, Moniaux N, Chauhan SC, Meza JL, Batra SK (January 2004). "Inhibition of MUC4 expression suppresses pancreatic tumor cell growth and metastasis". Cancer Research. 64 (2): 622–630. doi:10.1158/0008-5472.CAN-03-2636. PMID 14744777.
  24. ^ Singh AP, Chauhan SC, Bafna S, Johansson SL, Smith LM, Moniaux N, et al. (March 2006). "Aberrant expression of transmembrane mucins, MUC1 and MUC4, in human prostate carcinomas". The Prostate. 66 (4): 421–429. doi:10.1002/pros.20372. PMID 16302265. S2CID 21904013.
  25. ^ Singh AP, Chaturvedi P, Batra SK (January 2007). "Emerging roles of MUC4 in cancer: a novel target for diagnosis and therapy". Cancer Research. 67 (2): 433–436. doi:10.1158/0008-5472.CAN-06-3114. PMID 17234748.
  26. ^ Hanberg, Allen "의료외과 간호: 긍정적인 결과를 위한 임상 관리" Black and Hawk (Eds.)ElSevier 2009.
  27. ^ Syed ZA, Härd T, Uv A, van Dijk-Härd IF (August 2008). "A potential role for Drosophila mucins in development and physiology". PLOS ONE. 3 (8): e3041. Bibcode:2008PLoSO...3.3041S. doi:10.1371/journal.pone.0003041. PMC 2515642. PMID 18725942.
  28. ^ Cámara ML, Balouz V, Centeno Cameán C, Cori CR, Kashiwagi GA, Gil SA, et al. (May 2019). "Trypanosoma cruzi surface mucins are involved in the attachment to the Triatoma infestans rectal ampoule". PLOS Neglected Tropical Diseases. 13 (5): e0007418. doi:10.1371/journal.pntd.0007418. PMC 6544316. PMID 31107901.

추가 정보

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