Kaveolin
U molekulskoj biologiji, kaveolini su porodica integralnih membranskih prozeina koji su glavne komponente kalveolskih membrana i uključeni u receptor-nezavisnu endocitozu.[1][2][3] Kaveolini mogu djelovati kao skele proteina unutar kaveolnih membrana tako što razdvajaju i koncentrišu signalne molekule. Također indukuju pozitivnu (unutrašnju) zakrivljenost membrane putem oligomerizacije i insercije ukosnice. Različite klase signalnih molekula, uključujući G-proteinske podjedinice, receptorske i nereceptorske tirozin-kinaze, endotelne sintaze dušik-oksida (eNOS) i male GTPaze, vezujući Cav-1 preko njegovog 'kaveolin-skelskog domena'.
| Kaveolin | |
|---|---|
 Unutarćelijski kaveolin-1 | |
| Identifikatori | |
| Simbol | CAV |
| Kaveolin 1, caveolski protein od 22kDa | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Virusni kaveolin 1 | |||||||
| Identifikatori | |||||||
| Simbol | CAV1 | ||||||
| Alt. simboli | CAV | ||||||
| NCBI gen | 857 | ||||||
| HGNC | 1527 | ||||||
| OMIM | 601047 | ||||||
| RefSeq | NM_001753 | ||||||
| UniProt | Q03135 | ||||||
| Ostali podaci | |||||||
| Lokus | Hrom. 7 q31 | ||||||
| |||||||
| Kaveolin 2 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Interakcija kaveolina upravlja ciljanjem Kv1.3-lipida | |||||||
| Identifikatori | |||||||
| Simbol | CAV2 | ||||||
| NCBI gen | 858 | ||||||
| HGNC | 1528 | ||||||
| OMIM | 601048 | ||||||
| RefSeq | NM_001233 | ||||||
| UniProt | P51636 | ||||||
| Ostali podaci | |||||||
| Lokus | Hrom. 7 q31 | ||||||
| |||||||
| Kaveolin 3 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikatori | |||||||
| Simbol | CAV3 | ||||||
| NCBI gen | 859 | ||||||
| HGNC | 1529 | ||||||
| OMIM | 601253 | ||||||
| RefSeq | NM_001234 | ||||||
| UniProt | P56539 | ||||||
| Ostali podaci | |||||||
| Lokus | Hrom. 3 p25 | ||||||
| |||||||
Porodica kaveolinskih gena ima tri člana kod kičmenjaka: CAV1, CAV2 i CAV3, koji kodiraju proteine kaveolin-1, kaveolin-2 i kaveolin-3. Sva tri člana su membranski proteini slične strukture. Kaveolin formira oligomere i povezuje se sa holesterolom i sfingolipidima u određenim dijelovima ćelijske membrane, što dovodi do stvaranja kaveola.
Struktura i ekspresija
urediKaveolini su slične strukture. Svi formiraju omče za ukosnice koje su umetnute u ćelijsku membranu. I C– i N-terminal su okrenuti prema citoplazmatskoj strani membrane. Postoje dvije izoforme kaveolina-1: kaveolin-1α i kaveolin-1β, pri čemu ovom posljednjem nedostaje dio N-kraja.
Kaveolini se nalaze u većini adherentno vezanih, sisarskih ćelija.
- Kaveolin-1 je naeksprimiraniji u endotelu, vlaknastom i masnom tkivu.
- Obrazac ekspresije kaveolina-2 sličan je onom kod kaveolina-1; izgleda da je koeksprimiran sa kaveolinom-1.
- Ekspresija kaveolina-3 je ograničena na prugaste i glatke mišiće.
Funkcija
urediFunkcije kaveolina se još uvijek intenzivno istražuju. Najpoznatiji su po svojoj ulozi u formiranju invaginacija plazmamembrana veličine 50 nanometara, koje se nazivaju kaveole. Oligomeri kaveolina čine omotač ovih domena. Ćelije koje nemaju kaveoline takođe nemaju kaveole. Mnoge funkcije se pripisuju ovim domenima, u rasponu od endocitoza i transcitoza do transdukcija signala.
Također se pokazalo da kaveolin-1 ima ulogu u integrinskoj signalizaciji. Tirozin fosforilirani oblik kaveolina-1 kolokalizira se sa fokusnim adhezijama, sugerirajući ulogu kaveolina-1 u migraciji ćelija. Ustvari, smanjena regulacija kaveolina-1 dovodi do manje efikasne migracije in vitro.
Genetički modifikovani miševi kojima nedostaju kaveolin-1 i kaveolin-2 su održivi i plodni, što pokazuje da ni kaveolini ni kaveole nisu bitni u razvoju embriona ili reprodukciji ovih životinja. Međutim, nokautirane životinje razvijaju abnormalna, hipertrofna pluća i srčanu miopatiju, što dovodi do smanjenja životnog vijeka. Miševi kojima nedostaju kaveolini takođe pate od poremećenih angiogenih odgovora, kao i od abnormalnih odgovora na vazokonstrikcijske stimuluse. Kod zebrica, nedostatak kaveolina dovodi do embrionske smrtonosnosti, što sugerira da su viši kičmenjaci (kao što su primjeri miševa) razvili kompenzaciju ili redundanciju za funkcije kaveolina.
Klinički značaj
urediKancer
urediKaveolini imaju paradoksalnu ulogu u nastanku ove bolesti. Upleteni su i u supresiju tumora i onkogenezu.[4] Visoka ekspresija kaveolina dovodi do inhibicije puteva povezanih s rakom, kao što su faktor rasta signalni putevi. Međutim, pokazalo se da su određene ćelije raka koje eksprimiraju kaveoline agresivnije i metastatske, zbog potencijala za rast nezavisno od sidrišta.
Kardiovaskularne bolesti
urediSmatra se da kaveolini imaju važnu ulogu u razvoju ateroskleroze.[5] Nadalje, kaveolin-3 je povezan sa sindromom dugog QT intervala.[6]
Mišićna distrofija
urediCaveolin-3 je uključen u razvoj određenih tipova mišićne distrofije (mišićna distrofija udovi-pojas).[7]
Reference
uredi- ^ 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. doi:10.1074/jbc.271.4.2255. PMID 8567687.
- ^ 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. doi:10.1073/pnas.93.1.131. PMC 40192. PMID 8552590.
- ^ Williams TM, Lisanti MP (2004). "The caveolin proteins". Genome Biol. 5 (3): 214. doi:10.1186/gb-2004-5-3-214. PMC 395759. PMID 15003112.
- ^ Shatz M, Liscovitch M (March 2008). "Caveolin-1: a tumor-promoting role in human cancer". Int. J. Radiat. Biol. 84 (3): 177–89. doi:10.1080/09553000701745293. PMID 18300018. S2CID 23034625.
- ^ Williams TM, Lisanti MP (2004). "The Caveolin genes: from cell biology to medicine". Ann. Med. 36 (8): 584–95. doi:10.1080/07853890410018899. PMID 15768830. S2CID 35611697.
- ^ 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. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.635268. PMID 17060380.
- ^ Galbiati F, Razani B, Lisanti MP (October 2001). "Caveolae and caveolin-3 in muscular dystrophy". Trends Mol Med. 7 (10): 435–41. doi:10.1016/S1471-4914(01)02105-0. PMID 11597517.
Vanjski linkovi
uredi- The Caveolin Protein
- Caveolins na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- Caveolin-3 page