Кавеолін

Кавеоліни — це родина інтегральних мембранних протеїнів, які є головним компонентом мембран і залучені в безрецепторний ендоцитоз. 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 .

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. Високий рівень експресії 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. Крім того кавеолін-3 асоційований з синдромом подовженого QT інтервалу.

М'язова дистрофія

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

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. doi:10.1074/jbc.271.4.2255. PMID 8567687. {{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
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. doi:10.1073/pnas.93.1.131. PMC 40192. PMID 8552590. 
3. 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. {{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
4. 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. 
5. 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. 
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. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.635268. PMID 17060380. 
7. 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. 

Джерела

• The Caveolin Protein [Архівовано 23 січня 2015 у Wayback Machine.]
• MeSH Caveolins
• Caveolin-3 page [Архівовано 26 серпня 2015 у Wayback Machine.]