Was ist ein Mucin?

Mucin ist eine Art Protein, das von den Zellen des Epithels oder dem Gewebe produziert wird, das die Hohlräume und Strukturen des Körpers auskleidet. Mucine kommen in allen Tierarten vor und es wurden etwa 19 verschiedene Gene gefunden, die für Mucine beim Menschen kodieren. Die Hauptaufgabe dieser Arten von Proteinen besteht darin, Gele zu produzieren und in den Körper des Organismus abzuscheiden.

Mucine zeichnen sich durch ihr hohes Molekulargewicht und die Tatsache aus, dass es sich um stark glykosylierte Proteine ​​handelt. An glykosylierte Proteine ​​sind Kohlenhydratstränge gebunden. Es gibt viele verschiedene Moleküle, die eine Glykosylierung eingehen, aber es gibt einige Schlüsselmerkmale des Prozesses. Zunächst ist immer ein Enzym beteiligt, oder die Reaktion findet nicht statt. Außerdem ist das Molekül, das die Kohlenhydrate spendet, normalerweise eine Art Nucleotidzucker, und die Reaktion ist sehr ortsspezifisch, oder die Kohlenhydratkette kann nur an einer bestimmten Stelle auf dem Empfangsmolekül binden.

Ein Muzinmolekül hat zwei unterschiedliche Regionen, aus denen sich seine Struktur zusammensetzt. Eine sehr große zentrale Region besteht aus sich wiederholenden Sequenzen, die 10 bis 80 Aminosäuren lang sein können. Bei Mucinmolekülen handelt es sich bei mindestens der Hälfte dieser Aminosäuren um Serin oder Threonin. In diesem Bereich findet die Glykosylierung mit Hunderten von Kohlenhydratketten statt, die an die Aminosäuren binden.

An beiden Enden des Mucins ist die Glykosylierung sehr gering, aber die Bereiche weisen eine große Anzahl von Cysteinen auf. Cystein ist eine Aminosäureart, die in zwei getrennten Mucinen integriert ist, die aneinander binden. Mucine binden an jedem Ende durch die Bildung von Disulfidbrücken zwischen einem Cystein, das sich auf jedem Mucin befindet. Eine Disulfidbrücke ist eine Art Bindung, die entsteht, wenn sich ein Paar Schwefelatome miteinander verbindet.

Muzine sind ein Schlüsselbestandteil der meisten gelartigen Sekrete im Körper, wie z. B. Speichel. Die Funktionen der verschiedenen Mucinmoleküle umfassen Schmierung; ein Verfahren zum Signalisieren zwischen Zellen; und eine Form der chemischen Barriere, die häufig zum Schutz verwendet wird. Bei einigen Tieren sind sie auch an der Knochenbildung beteiligt. Schließlich arbeiten Mucine mit dem Immunsystem und binden an Krankheitserreger oder Zellen, die Krankheiten verursachen.

Es wurde ein Zusammenhang zwischen der Überexpression einiger Arten von Mucinen und verschiedenen Krebsarten festgestellt. Insbesondere ist die Überexpression von MUC1 mit einer Reihe von Krebsarten verbunden, einschließlich Dickdarmkrebs. Brust-, Eierstock-, Bauchspeicheldrüsen- und Lungenkrebs wurden auch mit der Überexpression von Mucinmolekülen in Verbindung gebracht. Bei einigen Lungenerkrankungen wie Asthma, Bronchitis und Mukoviszidose wurde auch ein Zusammenhang mit einer Mucin-Überexpression festgestellt.