Structure and function of epithelial mucins

Abstract

Mucins are the structural, components of the epithelial mucose that protects the respiratory, gastrointestinal and reproductive tracts from the hostile environments, including microorganisms, toxins and abrasives. Mucins constitute a group of high molecular weight (> 200 kDa), polydisperse and highly glycosytated proteins which are present on the surface of most epithelial tissues. Our understanding of the structure and function of mucins lias advanced significantly in the last decade. This progress was mainly associated with the isolation of the cDNA clones, encoding a family of epithelial mucins. To date, this family includes eight mucin genes (MUC1–MUC8) and more await to be discovered. Based on sequence analysis and studies of subcellular localisation, epithelial mucins could be divided into two classes: membrane-associated (MUC1) and secretory (MUC2–8). This review is focused on our current knowledge of the structure of products of mucin genes and their function in normal tissues and in disease. The regulation of the expression of mucin genes, posttranslational modifications and alterations in secretion and processing will also be discussed.

Муцини – це структурні компоненти епітеліального шару мукози, які захищають респіраторний, травний та репродуктивний тракти від негативних впливів зовнішнього оточення (мікроорганізмів, токсинів та хімічних або механічних подразників). Муцини складають групу високо молекулярних (> 200 кДа), полідисперсних та сильноглікозійованих білків, що знаходяться на поверхні більшості епітеліальних тканин. За останнє десятиріччя прогрес в розумінні структури та функцій муцинів, в основному, пов'язаний з одержанням кДНК клонів, кодуючих сімейство епітеліальних муцинів. На сьогодні це сімейство охоплює вісім муцинових генів (MUC1–MUC8) і очікується відкриття нових. Базуючись на первинній структурі та вивченні внутрішньоклітинної локалізації, епітеліальні муцини можна поділити на два класи: мембран-асоційовані (MUC1) та секреторні (MUC2–MUC8). Цей огляд сфокусовано на сучасних уявленнях про структуру продуктів муцинових генів та їхні функції в нормальних тканинах і при патологіях. Обговорюються також регуляція експресії муцинових генів, посттрансляційні модифікації та зміни в секреції і процссингу.

Муцины – структурные компоненты эпителиального слоя мукозы – защищают респираторный, пищеварительный и репродуктивный тракты от отрицательного воздействия внешнего окружения, включающего микроорганизмы, токсины и механические раздражители. Муцины составляют группу высокомолекулярных (> 200 кДа) полидисперсных и силыюгликозилированных белков, расположенных на поверхности большинства эпителиальных тканей. За последнее 10-летие прогресс в выяснении структуры и функции муцинов был связан, в основном, с выделением кДНК клонов, кодирующих семейство эпителиальных муцинов. На сегодня это семейство включает уже восемь муциновых генов (MUC1–MUC8) и ожидается открытие новых. На основе анализа первичной структуры и изучения внутриклеточной локализации эпителиальные муцины можно разделить на два класса: мембран-ассоциированные (MUC1) и секреторные (MUC2–MUC8). Данный обзор сфокусирован на современных представлениях о структуре продуктов муциновых генов и их функциях в нормальных тканях и при патологиях. Обсуждаются также регуляция экспрессии муциновых генов, посттрансляционные модификации и изменения в секреции и процессинге муцинов.