Кавеолін

Кавеоліни — це родина інтегральних мембранних протеїнів, які є головним компонентом мембран кавеол і залучені в безрецепторний ендоцитоз.[1][2][3] Кавеоліни можуть діяти як скаффолдні протеїни в межах кавеолярної мембрани, компартменталізуючи та концентруючи сигнальні молекули. Різноманітні класи сигнальних молекул, включаючи субодиниці G-білка, рецепторні і безрецепторні тирозинові кінази, ендотеліальну NO-синтазу (eNOS) і малі ГТФази, звязують Cav-1 через кавеолін-скаффолдний домен. Родина генів кавеолінів у хребетних має три складові CAV1, CAV2 і CAV3, які кодують відповідні протеїни кавеолін-1, кавеолін-2, і кавеолін-3. Всі три частини кодують мембранні протеїни з подібною структурою. Кавеолін формує олігомери і асоціати з холестеролом і сфінголіпідами в конкретних ділянках клітинної мембрани, що призводить до формування кавеол.

Кавеолін 1
Ідентифікатори
Символ CAV1
Інші символи CAV
Entrez 857
HUGO 1527
OMIM 601047
RefSeq NM_001753
UniProt Q03135
Інша інформація
Локус Хр. 7 q31
Кавеолін 2
Ідентифікатори
Символ CAV2
Entrez 858
HUGO 1528
OMIM 601048
RefSeq NM_001233
UniProt P51636
Інша інформація
Локус Хр. 7 q31
Кавеолін 3
Ідентифікатори
Символ CAV3
Entrez 859
HUGO 1529
OMIM 601253
RefSeq NM_001234
UniProt P56539
Інша інформація
Локус Хр. 3 p25

Структура і експресія

Кавеоліни подібні за структурою. Вони всі формують шпилькові петлі, які пронизують клітинну мембрану. І N-термінальний кінець, і C-термінальний кінець повернуті у цитоплазматичну сторону мембрани. Існує дві ізоформи кавеоліну-1: кавеолін-1α і кавеолін-1β, останній має вкорочену амінокислотну послідовність N-термінального кінця. Кавеоліни притаманні більшості адгезивних клітин ссавців.

Кавеолін-1 найбільше експресується в ендотеліоцитах, фібробластах і адипоцитах.

Ступінь експресії кавеоліну-2 близький до кавеоліну-1. Це говорить про коекспресію з кавеоліном-1. Кавеолін-3 експресуєтья лише в гладкій і поперечно-смугастій мускулатурі.

Функції

Функції кавеолінів все ще інтенсивно вивчаються. Найбільш вивчена їхня роль у формуванні 50-ти нанометрових інвагінацій плазматичної мембрани, які називаються кавеолами. Олігомери кавеоліну формують оточення цих сфер. Клітини, що не містять кавеоліну, не здатні утворювати кавеоли. Цим утворенням приписують багато функцій, починаючи від ендоцитозу та трансцитозу до сигнальної транздукції.

Також показана роль кавеоліну-1 у сигналінгу інтегрину. Тирозин-фосфорильована форма кавеоліну-1 колокалізується з адгезинами, що може вказувати на роль кавеоліну-1 у міграції клітин. У експериментах in vitro пригнічення синтезу кавеоліну призводить до зниження ефективності міграції.

Генетично модифіковані миші з дефіцитом кавеоліну-1 і кавеоліну-2 життєздатні та здатні до розмноження. Показано, що кавеоліни та кавеоли не є ключовими у ембріональному розвитку та репродукції у цих тварин. Однак, нокаутовані тварини розвиваються не нормально: гіпертрофовані легені і кардіоміопатія призводять до зниження тривалості життя. Миші з дефіцитом кавеоліну також страждають від порушення ангіогенезу. У риби-зебри дефіцит кавеоліну спричиняє ембріональну летальність, запропоновано, що вищі хребетні мають розвинуті механізми компенсації нестачі кавеолінів.

Роль у патології

Онкологічні захворювання

Кавеоліни мають парадоксальну роль у розвитку цієї групи захворювань. Вони залучені як в супрессію пухлин, так і в онкогенез.[4] Високий рівень ескпресії кавеолінів призводить до інгібування пухлинних сигнальних шляхів, наприклад, шляхів ростових факторів. Однак, деякі ракові клітини, що експресують кавеоліни, виявлялись більш агресивними та метастазуючими.

Серцевосудинні захворювання

Кавеоліни відіграють важливу роль у розвитку атеросклерозу[5]. Крім того кавеолін-3 асоційований з синдромом подовженого QT інтервалу.[6]

М'язова дистрофія

Кавеолін-3 бере участь у розвитку деяких типів м'язової дисторофії.[7]

Посилання
  1. Tang Z, Scherer PE, Okamoto T, Song K, Chu C, Kohtz DS, Nishimoto I, Lodish HF, Lisanti MP (January 1996). Molecular cloning of caveolin-3, a novel member of the caveolin gene family expressed predominantly in muscle. J. Biol. Chem. 271 (4): 2255–61. PMID 8567687. doi:10.1074/jbc.271.4.2255.
  2. Scherer PE, Okamoto T, Chun M, Nishimoto I, Lodish HF, Lisanti MP (January 1996). Identification, sequence, and expression of caveolin-2 defines a caveolin gene family. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93 (1): 131–5. PMC 40192. PMID 8552590. doi:10.1073/pnas.93.1.131.
  3. Williams TM, Lisanti MP (2004). The caveolin proteins. Genome Biol. 5 (3): 214. PMC 395759. PMID 15003112. doi:10.1186/gb-2004-5-3-214.
  4. Shatz M, Liscovitch M (March 2008). Caveolin-1: a tumor-promoting role in human cancer. Int. J. Radiat. Biol. 84 (3): 177–89. PMID 18300018. doi:10.1080/09553000701745293.
  5. Williams TM, Lisanti MP (2004). The Caveolin genes: from cell biology to medicine. Ann. Med. 36 (8): 584–95. PMID 15768830. doi:10.1080/07853890410018899.
  6. Vatta M, Ackerman MJ, Ye B, Makielski JC, Ughanze EE, Taylor EW, Tester DJ, Balijepalli RC, Foell JD, Li Z, Kamp TJ, Towbin JA (November 2006). Mutant caveolin-3 induces persistent late sodium current and is associated with long-QT syndrome. Circulation 114 (20): 2104–12. PMID 17060380. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.635268.
  7. Galbiati F, Razani B, Lisanti MP (October 2001). Caveolae and caveolin-3 in muscular dystrophy. Trends Mol Med 7 (10): 435–41. PMID 11597517. doi:10.1016/S1471-4914(01)02105-0.

Джерела
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.