Кавеолиндер – жасуша мембраналарының маңызды құрамы, рецепторсыз эндоцитозға қатысады. CAV1, CAV2, CAV3 гендері сигнал молекулаларын жинақтайды, жасуша ішіндегі процестерге әсер етеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Интегралды мембраналық ақуыздар тұқымы
Family of integral membrane proteins
Молекулалық биологияда кавеолиндер – кавеолалық мембраналардың басты құрауыштары болып табылатын және рецепторға тәуелсіз эндоцитоз процесіне қатысатын интегралды мембраналық ақуыздар тұқымы. Кавеолиндер сигналдық молекулаларды бөліп, шоғырландыру арқылы кавеолалық мембраналар ішінде қаңқалық ақуыздар рөлінде әрекет ете алады. Олар сондай-ақ олигомеризация және түйреу құрылымын қалыптастыру арқылы мембрананың оң (ішке қарай) қисықтығын тудырады. G ақуыздары, рецепторлы және рецепторсыз тирозинкиназалар, эндотелиялық азот оксиді синтазасы (eNOS) және кішкентай GTPазалар сияқты сигналдық молекулалардың әртүрлі кластары Cav 1-ге оның "кавеолин қаңқалық домені" арқылы байланысады. Кавеолин гендері тұқымы омыртқалыларда үш мүшеден тұрады: CAV1, CAV2 және CAV3, олар сәйкесінше кавеолин 1, кавеолин 2 және кавеолин 3 ақуыздарын кодтайды. Үш мүше де ұқсас құрылымға ие мембраналық ақуыздар болып табылады. Кавеолин олигомерлерді құрайды және жасуша мембранасының белгілі бір аймақтарында холестеринмен және сфинголипидтермен байланысады, нәтижесінде кавеолалар пайда болады.
In molecular biology, caveolins are a family of integral membrane proteins that are the principal components of caveolae membranes and involved in receptor independent endocytosis. Caveolins may act as scaffolding proteins within caveolar membranes by compartmentalizing and concentrating signaling molecules. They also induce positive (inward) membrane curvature by way of oligomerization, and hairpin insertion. Various classes of signaling molecules, including G protein subunits, receptor and non receptor tyrosine kinases, endothelial nitric oxide synthase (eNOS), and small GTPases, bind Cav 1 through its 'caveolin scaffolding domain'. The caveolin gene family has three members in vertebrates: CAV1, CAV2, and CAV3, coding for the proteins caveolin 1, caveolin 2, and caveolin 3, respectively. All three members are membrane proteins with similar structure. Caveolin forms oligomers and associates with cholesterol and sphingolipids in certain areas of the cell membrane, leading to the formation of caveolae.
Құрылымы мен көрінісі
Кевелиндер құрылымы жағынан ұқсас. Олардың барлығы жасуша мембранасына енетін шаштық иілген түйіндерді құрайды. Олардың C және N ұштары мембрананың цитоплазмалық жағына қаратылған. Кевеолиннің екі изоформасы бар: кевеолин 1α және кевеолин 1β, екіншісінде N ұшының бір бөлігі жоқ. Кевеолиндер көптеген жабысқан, сүтқоректілер клеткаларында кездеседі. Caveolin 1 эндотелий, талшықты және майлы тіндерде ең көп экспрессияланады. Кевеолин 2 экспрессиясының схемасы кевеолин 1 экспрессиясына ұқсас, ол кевеолин 1-мен бірге экспрессияланатын сияқты. Кевеолин 3 экспрессиясы жолақты және тегіс бұлшық еттермен шектеледі.
The caveolins are similar in structure. They all form hairpin loops that are inserted into the cell membrane. Both the C terminus and the N terminus face the cytoplasmic side of the membrane. There are two isoforms of caveolin 1: caveolin 1α and caveolin 1β, the latter lacking a part of the N terminus. Caveolins are found in the majority of adherent, mammalian cells. Caveolin 1 is most prominently expressed in endothelial, fibrous, and adipose tissue. The expression pattern of caveolin 2 is similar to that of caveolin 1; it seems to be co expressed with caveolin 1. The expression of caveolin 3 is restricted to striated and smooth muscle.
Функция
Кавеолиндердің функциялары әлі де қарқынды зерттелуде. Олар ең алдымен кавеола деп аталатын плазмалық мембрананың 50 нанометрлік ішке қарай иілулерінің қалыптасуындағы рөлімен белгілі. Кавеолин олигомерлері осы домендердің қабығын құрайды. Кавеолиндері жоқ жасушаларда кавеолалар да болмайды. Бұл домендерге эндоцитоз бен транситозден бастап сигналдық трандукцияға дейінгі көптеген функциялар жатқызылады. Caveolin 1 интегралдарды сигналдауда да маңызды рөл атқарады. Кавеолиннің тирозин фосфориленген түрі ошақтық жабысулармен бірдей орналасқан, бұл кавеолиннің жасушалардың қозғалуындағы рөлін көрсетеді. Шындығында, кавеолиннің деңгейі төмендегенде in vitro жағдайында қозғалу тиімділігі төмендейді. Кавеолин 1 және кавеолин 2 жетіспейтін генетикалық түрлендірілген тышқандар тірі және өрбуге қабілетті, бұл кавеолиндер мен кавеолалардың бұл жануарлардың эмбрионалды дамуы мен көбеюі үшін қажет емес екенін көрсетеді. Дегенмен, нокаут жануарларында қалыпты емес, гипертрофиялық өкпелер мен жүрек миопатиясы дамиды, бұл өмір сүру ұзақтығының қысқаруына алып келеді. Кавеолиндері жоқ тышқандар бұзылған ангиогенез жауабынан және қан тамырларын тарылтатын стимулдарға қалыпты емес жауаптан да зардап шегеді. Зебра балығында кавеолиндердің жоқтығы эмбрионалды өлімге әкеледі, бұл жоғары омыртқалы жануарлардың (тышқандар мысалында) кавеолиндердің функцияларын толықтыру немесе дубликациялау қабілетін дамытқандығын көрсетеді.
The functions of caveolins are still under intensive investigation. They are best known for their role in the formation of 50 nanometer size invaginations of the plasma membrane, called caveolae. Oligomers of caveolin form the coat of these domains. Cells that lack caveolins also lack caveolae. Many functions are ascribed to these domains, ranging from endocytosis and transcytosis to signal transduction. Caveolin 1 has also been shown to play a role in the integrin signaling. The tyrosine phosphorylated form of caveolin 1 colocalizes with focal adhesions, suggesting a role for caveolin 1 in migration. Indeed, downregulation of caveolin 1 leads to less efficient migration in vitro. Genetically engineered mice that lack caveolin 1 and caveolin 2 are viable and fertile, showing that neither the caveolins nor the caveolae are essential in embryonic development or reproduction of these animals. However, knock out animals do develop abnormal, hypertrophic lungs, and cardiac myopathy, leading to a reduction in lifespan. Mice lacking caveolins also suffer from impaired angiogenic responses as well as abnormal responses to vasoconstrictive stimuli. In zebrafish, lack of caveolins leads to embryonic lethality, suggesting that higher vertebrates (as exemplified by mice) have developed compensation or redundancy for the functions of caveolins.
Қатерлі ісік
Кевеолиндер бұл аурудың дамуында парадоксалды рөл атқарады. Олар ісікке қарсы қызмет көрсетуге де, қатерлі ісік тудыруға да қатысты. Кавеолиндердің жоғары экспрессиясы өсу факторының сигнализация жолдары сияқты қатерлі ісікпен байланысты жолдарды тежеуге алып келеді. Дегенмен, кавеолиндерді экспресс-тейтін кейбір қатерлі ісік жасушалары, жабысуға тәуелсіз өсу мүмкіндігіне байланысты, жабысқан жасушалардан агрессивтірек және метастаздық болып көрінеді.
Caveolins have a paradoxical role in the development of this disease. They have been implicated in both tumor suppression and oncogenesis. High expression of caveolins leads to inhibition of cancer related pathways, such as growth factor signaling pathways. However, certain cancer cells that express caveolins have been shown to be more aggressive and metastatic, because of a potential for anchorage independent growth.
Жүрек- қан тамырлары аурулары
Кавеолиндер атеросклероздың дамуында маңызды рөл атқарады деп саналады. Бұдан әрі, кавеолин-3 ұзын QT синдромымен байланыстырылған.
Caveolins are thought to play an important role during the development of atherosclerosis. Furthermore, caveolin 3 has been associated with long QT syndrome.
Бұлшықет дистрофиясы
Кавеолин 3 кейбір бұлшық ет дистрофиясының (аяқ белдеуі бұлшық ет дистрофиясы) дамуымен байланысты.
Caveolin 3 has been implicated in the development of certain types of muscular dystrophy (limb girdle muscular dystrophy).