MUC1粘蛋白的生物学功能与乳MUC1多态性研究进展_韩瑞华
畜牧兽医科技信息2007.07
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粘蛋白(mucins简称MUC)是广泛分布于机体正常各粘膜表面的为分子量40万以上的高分子量的糖蛋白,迄今已发现有13种(MUC1-MUC13)。粘蛋白在正常人体内主要存在胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道、及乳腺等多种上皮组织顶端,对正常的上皮起润滑和保护作用,同时还在肿瘤、癌的发生与转移等方面都起到重要作用。1
MUC1的生化结构和功能
MUC1基因是通过筛选从乳腺癌、胰腺癌等细胞系构建的cDNA表达文库克隆而得到的。人的MUC1基因定位于染体1q21,Cdna长1821bp,含有7个外显子,其中第2个外显子含有串联重复序列(variablenumberoftandemrepeats,VNTRs)。每个VNTRs含有60个碱基,富含GC。不同人的VNTRs数
量从20(125不等,其表达产物由20个氨基酸组成,它们是VTSAPDTRPAPGSTAPPAHG。MUC1基因的编码产物MUC1粘蛋白是一种具有跨膜序列的附膜糖蛋白,其分子由核心蛋白和糖链组成。其中糖链约占其重量的50%~90%,糖链多以O-型糖苷键与核心蛋白的苏氨酸、丝氨酸残基连接。核心蛋白富含苏氨酸、丝氨酸和脯氨酸残基。核心蛋白总称为MUC,按发现的顺序进行标号,其中MUC1、3、4、12是膜结合型粘蛋白,而MUC2、5AC、5B、6、7是分泌型粘蛋白。核心蛋白由跨膜区、胞内区和胞外区三部分组成。跨膜区(31个氨基酸残基)和短的、不被糖基化的胞质区(56个氨基酸残基)在不同种间结构是高度保守的,可能与其组织表达的特异性有关;胞质区可以被磷酸化,并且似乎与细胞骨架有关。MUC1在粗面内质网合成,
穿过滑面内质网和高尔基复合体并在其中被糖基化,然后被转运到细胞表面;胞外区决定着MUC1粘蛋白特异性的空间结构和免疫原性。MUC1含有一个大的细胞外区,外周O-糖链含有1~20个单糖,由核心区、骨架区和外周区组成,这些区域决定了MUC1生化特性和免疫功能。大量的脯氨酸残基和广泛O-糖基化的丝氨酸、苏氨酸残基形成了一个具有高度延展性的刚性结构,突出细胞周围200~500nm。
MUC1的功能早期认为主要局限于其保护细胞免受细胞外物质的侵害、黏性维持、细胞识别和起润滑剂的作用。现在研究认为它不仅有助于上皮更新与分化、维持上皮完整性,而且在肿瘤、癌的发生与转移等方面都起到重要作用。在肿瘤发生过程中,黏蛋白可影响肿瘤细胞的黏附力、免疫识别、转移和预后。大量研究表明黏蛋白基因的表达具有组织和细胞特异性,其蛋白表达的改变在肿瘤发生和细胞分化中起着重要作用,同时上皮细胞的恶变也与其质与量的改变相关。
近年由于MUC1基因成功地被克隆,并随着对MUC1研究的逐渐深入,发现MUC1是一种具有多种功能的大分子量糖蛋白,在不同情况下有时甚至表现出截然相反的功能,如同时具有粘附和抗粘附作用,免疫活化和免疫抑制作用等。基于MUC1的抗黏附特性,他可以使内膜保持在非容受性状态,因此母体内膜细胞表面表达的这种糖蛋白是胚胎植入的屏障。MUC1的表达可以通过DNA、mRNA和蛋白水平进行检测。2
MUC1的表达
MUC1在内膜的表达随月经周期而变化,物种间亦有不同。在所有被检测的物种当中,
MUC1在内膜上皮细胞内MUC1粘蛋白的生物学功能与乳MUC1多态性研究进展基因多态性
韩瑞华1,何晓刚2Q
(1.西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌712100;2.铜川市畜牧兽医中心站,陕西铜川727000)
作者简介:韩瑞华(1981~),女,陕西扶风人,硕士,研究方向为动物遗传育种与繁殖。
)通讯作者:何晓刚,陕西省铜川市畜牧兽医中心站
专论与综述
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专论与综述
高表达,许多物种包括小鼠,植入期内膜表面MUC1出现降调节。小鼠MUC1表达降低表现为mRNA蛋白水平下降,且MUC1的表达与内膜容受性成负相关。已有研究用免疫组化方法观察了人内膜切片、内膜外植体以及体外培养的内膜上皮细胞,采用ELISA和凝胶电泳分析了分泌期内膜提取物和宫腔冲洗液,证实了人内膜MUC1的存在。Horne等用扫描电镜和免疫标记技术相结合,使用HMFG1抗体检测内膜切片上MUC1的定位,结果显示,HMFG1抗原决定簇与有纤毛的细胞和可产生纤毛的细胞结合,而且抗原决定簇定位于纤毛细胞的微绒毛上,而不是在纤毛本身。无纤毛/微绒毛的细胞及胞饮突上未发现有反应。粘附前囊胚亦有MUC1的表达,用BC23、HMFG21和CT21进行免疫染证实所有的胚胎细胞都表达MUC1,滋养外胚层着最强光学显微镜定位显示MUC1表达于透明带下滋养外胚层外部细胞和内细胞,但是无法对粘附后的囊胚进行检测。免疫学研究显示,MUC1和MUC1/SEC均定位于输卵管上皮细胞表面,可能与输卵管抗黏附特性有关,抑制胚胎异位种植。

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