OMIM Entry – * 601047 – CAVEOLIN 1; CAV1

TEXT

Popis

CAV1 gen kóduje caveolin-1, integrální membránový protein, vyskytující se v endotelu a buňkách v plicích. Je to hlavní složka baňkovitých invaginací plazmatické membrány známé jako caveolae (shrnutí Austin et al ., 2012).

Klonování a Exprese

Glenney (1992) klonován a sekvenován lidský cDNA kódující caveolin z plic. Pozoroval nápadnou sekvenční podobnost s transportním proteinem vezikuly VIP21 (viz Kurzchalia et al ., 1992). Scherer et al. (1996) přezkoumala literaturu o caveolinu. Strukturálně, caveolin mohou být rozděleny do 3 odlišných oblastí: hydrofilní cytosolový N-terminální domény, membrane-spanning regionu, a hydrofilní C-terminální domény. C-terminální doména prochází palmitoylation (S-acylace) na 3 zbytky cysteinu, což naznačuje, že obě membrány-klenout regionu a C-terminální doména caveolin jsou spojeny s membránou. Uvedli, že caveolin může fungovat jako lešení bílkovin pro organizování a soustředění některých caveolin-interakce molekul v caveolae membrány.

Gen CAV1 je přeložen jako celovečerní protein 178 aminokyselin ve své alfa izoformě. Použití imunohistochemických studií, Austin a kol. (2012) zjistil, že CAV1 je exprimován primárně na povrchu endotelových buněk plicních tepen, s určitým zbarvením v cytoplazmě endotelových buněk.

genová Rodina

Caveolae („malé jeskyně“) jsou specializace plazmatické membrány přítomné ve většině typů buněk. Scherer et al. (1996) poznamenal, že jsou nejvýraznější v adipocytech, kde představují až 20% celkové plochy povrchu plazmatické membrány. Cytoplasmically orientované signální molekuly jsou soustředěny v rámci těchto struktur, včetně heterotrimeric guanin nukleotid-vazebné proteiny (G-proteiny; viz 600239), Src-like kináz (viz 124095), protein kinázy C-alfa (176960) a Ras-související GTPases (viz 139150). Kaveolární lokalizace signálních molekul může poskytnout kompartmentový základ pro integraci určitých transmembránových signalizačních událostí.

Engelman et al. (1998) přezkoumala molekulární genetiku rodiny genů caveolin. Porovnávali genomickou organizaci genů CAV1, CAV2 (601048) a CAV3 (601253). Gen CAV1 obsahuje 3 exony, zatímco lidský gen CAV2 obsahuje 2 exony. Hranice posledního exonu CAV1 a CAV2 jsou analogické, což naznačuje, že vznikly duplikací genů. Svalové specifické CAV3 je zachována, a to jak na úrovni sekvence a na úrovni chromozomální souvislosti mezi myší a člověkem. Caveoliny se sekvenčními podobnostmi s lidskými CAV1 a CAV2 existují v C. elegans.

Ghorpade et al. (2018), ukázala, že obezita u myší stimuluje hepatocyty k syntéze a sekreci dipeptidylpeptidázy-4 (DPP4; 102720), který působí s plazmatického faktoru Xa (viz 613872) roznítit tukové tkáně makrofágy. Tlumící exprese DPP4 v hepatocytech potlačila zánět viscerální tukové tkáně a inzulínovou rezistenci; podobný účinek však nebyl pozorován u perorálně podávaného inhibitoru dpp4 sitagliptinu. Zánět a inzulínová rezistence byly také potlačeny umlčování exprese caveolin-1 nebo PAR2 (600933) v tukové tkáně makrofágy; tyto proteiny zprostředkovávají akce DPP4 a faktor Xa, resp. Ghorpade et al. (2018) dospěl k závěru, že hepatocytů DPP4 podporuje viscerální tukové tkáně, zánět a inzulínová rezistence při obezitě, a že zaměření této dráhy může mít metabolické výhody, které jsou odlišné od těch, pozorovaných u perorální DPP4 inhibitory.

genová funkce

Scherer et al. (1995) ukázal, že myší Cav kóduje 1 mRNA, ale 2 izoformy caveolin, které se liší přibližně o 3 kD. Nazývali 2 izoformy alfa – a beta-caveolin. Alfa-caveolin obsahuje zbytky 1-178; methionin-32 působí jako interní překlad zahájení stránky tvořit kratší beta-caveolin. Autoři uvedli, že obě izoformy caveolinu jsou zaměřeny na caveolae, tvoří homooligomery a interagují s G proteiny. Nicméně, alpha – a beta-caveolin předpokládat odlišné, ale překrývající se subcelulární distribuce v neporušené buňky, a to pouze beta-caveolin je fosforylován na serinu zbytků in vivo. Tato zjištění navrhl, aby se autoři, že coexpression alfa – a beta-caveolin v rámci jedné buňky mohou být použity k výrobě alespoň 2 odlišné subpopulace caveolae, které mohou být odlišně upraveny zvláštním caveolin-spojené serinové kinázy.

Scherer et al. (1996) zjistili, že zbytky 82-101 myší caveolin-1 funkčně potlačena bazální GTPase činnosti čisté heterotrimeric G bílkovin, vzhledem k tomu, že odpovídající oblasti caveolin-2 (což je 30% identické) má stimulační účinek.

Wary et al. (1998) ukázala, že caveolin-1 funguje jako membrána adaptér k propojení integrin alfa podjednotky (viz 603963) tyrosin kinázy FYN (137025). Po ligaci integrinu je Fyn aktivován a váže se přes svou doménu SH3 na SHC (600560). SHC je následně fosforylován na tyrosin-317 a rekrutuje GRB2 (108355). Tato sekvence událostí je nezbytná pro párování integrinů s cestou Ras-ERK a podporu progrese buněčného cyklu.

kromě role mutací v CAV3 ve svalové dystrofii končetin a pletence, Engelman et al. (1998) přezkoumala buněčnou kulturu a biochemické nálezy, které naznačují, že dědičné rozdíly v interakci mezi caveoliny a jejich partnery mohou vést i k dalším podmínkám. Přezkoumali důkazy, že CAV1 je tumor supresorový gen a negativní regulátor kaskády MAP kinázy Ras-p42/44. Ztráta heterozygotnosti analýza implikuje 7q31.1 v patogenezi více typů rakoviny, včetně karcinomu prsu, vaječníků, prostaty a kolorektálního karcinomu, jakož i sarkomů dělohy a leiomyomů. Yang et al. (1998) zjistili zvýšené caveolin-1 úrovně spojené s metastázy do lymfatických uzlin u rakoviny prostaty (176807), zvýšit možnost, že CAV1 může také působit jako onkogenu. Protože nejbližším známým genem CAV1 je met protoonkogen (164860), může toto zjištění jednoduše odrážet koampifikaci CAV1 spolu s MET. MET byl nejprve identifikován a klonován jako gen spojený s metastázami (Giordano et al ., 1989).

Tahir et al. (2001) prokázal, že exprese caveolin-1 je významně zvýšena u primárního a metastazujícího lidského karcinomu prostaty po léčbě androgenní ablací. Také ukázali, že caveolin-1 je vylučován buňkami rakoviny prostaty necitlivými na androgen a že tato sekrece je regulována steroidními hormony. Jejich celkové výsledky založena caveolin-1 jako autokrinní/parakrinní faktor, který je spojen s androgen-necitlivé rakoviny prostaty. Navrhli, že caveolin-1 může být terapeutickým cílem v případě rakoviny prostaty.

Engelman et al. (1998) přezkoumala roli caveolae a caveolinů v signalizaci inzulínu, a proto jejich možnou roli při cukrovce. Oni také přezkoumala roli caveolae a caveolins při zpracování-beta amyloid peptidu (APLIKACE; 104760) v mozku, a proto jejich možné role v Alzheimerově chorobě.

Engelman et al. (1998) poznamenal, že caveoliny sdílejí s dalšími faktory lešení schopnost vázat více složek signální dráhy. Existence těchto faktorů jasně poskytuje mobilní přísnější kontrolu aktivace a potlačení signalizace, než by bylo možné, pokud všichni hráči volně rozptýlené po celé cytoplazmě. Lešení také umožňují integraci signál-transdukční do jednotlivých modulů, tak, že snižují pravděpodobnost nevybíravé cross-talk mezi různými cestami. Může se objevit nová třída mutací onemocnění, ve kterých je hlavní příčinou poruchy selhání regulačního proteinu správně interagovat s faktory lešení.

ze studií na kultivovaných endotelových buňkách bovinní aorty, Feron et al. (1999) odvozená data, která vytvořila nový mechanismus pro cholesterolu indukované poškození produkce oxidu dusnatého prostřednictvím modulace kaveolinu hojnosti v endotelových buňkách. Navrhli, že tento mechanismus se může podílet na patogenezi endotelové dysfunkce a proaterogenních účincích hypercholesterolemie.

PrPc, buněčné, nepatogenní izoforma prionového proteinu (PrP; 176640), je všudypřítomné glykoprotein silně vyjádřena v neuronech. Mouillet-Richard et al. (2000) použil myší model diferenciace neuronů 1C11 k hledání transdukce signálu závislého na PrPc prostřednictvím síťování zprostředkovaného protilátkami. Pozorovali caveolin-1-dependentní vazbu PrPc na tyrosinkinázu FYN. Mouillet-Richard et al. (2000) navrhl, že klathrin (viz 118960) by také mohl přispět k tomuto spojení.

Ohnuma et al. (2004) prokázal, že CD26 (102720)se váže na lešení doménu CAV1 na buňkách prezentujících antigen. Vazba probíhá pomocí zbytků 201 až 226 CD26, spolu se serinovým katalytickým místem v poloze 630. Na monocyty vyjádření tetanus toxoid (TT) antigeny, CD26-CAV1 interakce vedla k CAV1 fosforylace, NFKB (viz 164011) aktivace a upregulace CD86 (601020). Snížení CAV1 exprese inhibována CD26-zprostředkované upregulace CD86 a zrušeno CD26-zprostředkované zvýšení TT-indukované T-buněčné proliferace. Ohnuma a kol. (2004) došel k závěru, že CD26-CAV1 interakce hraje roli v CD86 buněk na antigen-loaded monocytů a následné zapojení CD86 s CD28 na T buňkách, což vede k antigen-specifické T-buněčné aktivace.

Hovanessian et al. (2004) identifikovali zachovány CAV1-vázající motiv v lidské imunodeficience (HIV) transmembránový obálky glykoprotein glykoproteinu gp-41. Imunoprecipitační analýza ukázala, že gp41 a syntetické peptidy obsahující CAV1-vazebný motiv vázaný CAV1. Králičí protilátky proti syntetickým peptidům inhibovaly infekci T-lymfocytů primárními izoláty HIV. Hovanessian et al. (2004) uvádí, že protilátky na peptidy jsou vzácné v HIV-infikovaných osob a navrhl, že peptidy mohou být užitečné jako univerzální B-buněčný epitop vakcína nebo jako imunoterapeutické látky.

Pelkmans and Zerial (2005)zkoumali roli kináz v dynamice caveolae. Zjistili, že caveolae pracují na principech odlišných od klasického obchodování s membránami. Za prvé, každá caveolární vrstva obsahuje nastavené číslo (1′ kvantové‘) molekul caveolin-1. Za druhé, caveolae jsou buď uloženy jak ve stacionárních multicaveolar struktur na plazmatické membráně, nebo podstoupit nepřetržité cykly štěpení a fúzi s plazmatickou membránou v malém objemu pod povrchem, bez demontáže caveolar kabát. Za třetí, spínací mechanismus posouvá caveolae z tohoto lokalizovaného cyklu na cytoplazmatický transport s dlouhým dosahem. Pelkmans a Zerial (2005) identifikovali 6 kináz, které regulují různé kroky kaveolárního cyklu. Jejich pozorování odhalila nové principy obchodování s caveolae a navrhla, že dynamické vlastnosti caveolae a jejich transportní kompetence jsou regulovány různými kinázami pracujícími na několika úrovních.

Yamamoto et al. (2006) předložila důkazy, že LRP6 (603507) je internalizovány s caveolin v lidských buněčných linií a že součástí tohoto endocytic dráhy jsou potřebné pro WNT3A (606359) vyvolanou internalizaci LRP6 a pro akumulaci beta-catenin (CTNNB1; 116806). Data naznačují, že WNT3A spouští interakce LRP6 s caveolin a podporuje nábor AXIN (AXIN1; 603816) LRP6 fosforylován GSK3B (605004) a že caveolin čímž inhibuje vazbu beta-catenin, aby AXIN. Jamamoto a kol. (2006) dospěl k závěru, že caveolin hraje rozhodující roli při vyvolání internalizace LRP6 a aktivaci dráhy WNT / beta-Katenin.

Pomocí microarray, imunohistochemické, RT-PCR, a immunoblot analýzy, Wang et al. (2006) zjistili, že exprese CAV1 byla významně snížena v plicní tkáni a v KRT19 (148020)-pozitivní epiteliální buňky, ale ne v CD31 (PECAM1; 173445)-pozitivní endotelové buňky, pacientů s idiopatickou plicní fibrózou (IPF; 178500) ve srovnání s kontrolami. Přenos Cav1 na myši potlačený bleomycinem indukovaný IPF. Léčba lidských plicních fibroblastů pomocí TGFB (190180) snížila mRNA CAV1 a expresi proteinů. CAV1 potlačena TGFB-indukované extracelulární matrix (ECM) produkce prostřednictvím JNK (MAPK8; 601158) cestou, a to modulované SMAD (např. SMAD3; 603109) signalizace fibroblasty. Wang et al. (2006) dospěl k závěru, že CAV1 inhibuje produkci molekul ECM fibroblasty, a navrhl, že může být terapeutickým cílem pro pacienty s IPF.

Trajkovski et al. (2011) prokázala, že exprese mikrorna miR103 (613187) a miR107 (613189) je upregulován u obézních myší. Umlčení miR103 a miR107 vedlo ke zlepšení homeostázy glukózy a citlivosti na inzulín. Naproti tomu zisk funkce miR103/107 v játrech nebo tuku byl dostatečný k vyvolání zhoršené homeostázy glukózy. Trajkovski a kol. (2011) identifikoval caveolin-1, kritický regulátor inzulínového receptoru (INSR; 147670), jako přímý cílový Gen miR103/107. Prokázali, že caveolin-1 je upregulován na miR103/107 inaktivace v adipocytech a že je to současně se stabilizací na inzulínové receptory, lepší inzulínové signalizace, snížená velikost adipocytů, a lepší inzulinem stimulované vychytávání glukózy. Trajkovski a kol. (2011) dospěl k závěru, že jejich výsledky prokázaly zásadní význam miR103/107 k citlivosti na inzulín a stanovila nový cíl pro léčbu diabetu 2. typu a obezity.

proteiny, které obsahují doménu F-BAR, jako je PACSIN2 (604960), regulují dynamiku membrány a ohýbání. Senju et al. (2011) zjistili, že zvýšená exprese z PACSIN2 F-BAR doménu v HeLa buněk změněna lokalizace CAV1 a způsobil mesh-jako invaginací plazmatické membrány. Izolovaná F-barová doména PACSIN2 vázala n konec CAV1 silněji než PACSIN2 v plné délce. Senju et al. (2011) určil, že intramolekulární interakce mezi doménami SH3 A F-BAR PACSIN2 byla autoinhibiční a že CAV1 tuto interakci přerušil. Kromě vazby CAV1 F-BAR doména PACSIN2 současně vázala plazmatickou membránu a indukovala membránovou tubulaci. Vyřazující PACSIN2 v HeLa buňkách pomocí malé interferující RNA snížil počet CAV1-pozitivní invaginací, zvýšil průměr caveolae krku, zvýšená caveolae hloubky, a zasahovaly nábor dynamin-2 (DNM2; 602378) pro caveolae štěpení.

pomocí různých metod, Lanciotti et al. (2012) zjistili, že MLC1 (605908), TRPV4 (605427), HEPACAM (611642), syntrophin (viz 601017), caveolin-1, Kir4.1 (KCNJ10; 602208), a AQP4 (600308) sestavené do,Na, K-Atpáza spojená multiprotein komplexu. V krysí a lidské buňky astrocytu čáry, Na,K-Atpázy komplex zprostředkovaný otoky vyvolané cytosolový vápníku a zvýšení objemu obnovy v reakci na hyposmotic stresu. MLC1 spojené přímo s Na,K-Atpázy beta-1 podjednotku (ATP1B1; 182330), a plazmatické membrány výraz MLC1 byla nutná pro montáž Na,K-Atpázy komplexu. TRPV4 byl vyžadován pro příliv vápníku a AQP4 byl rekrutován do komplexu po hyposmotickém stresu.

Mapování

geny kódující myší caveolin-1 a -2 jsou colocalized v A2 regionu myši chromozomu 6 (Engelman et al., 1998). Podle FISH, Engelman et al. (1998) mapoval CAV1 a CAV2 na chromozom 7q31. 1-q31. 2. (CA) N analýza opakovaných markerů mikrosatelitů genomických klonů CAV ukázala, že obsahují marker D7S522, umístěný na 7q31. 1. Engelman a kol. (1998, 1998) prokázal, že 2 lidské geny mapují v oblasti konzervované synteny s myší 6-A2. Lidský gen CAV3 se mapuje na 3p25, což odpovídá myší oblasti 6-E1.

Molekulární Genetiky

Vrozená Generalizovaná Lipodystrofie, Typ 3,

V 20-rok-stará žena, narodil se z příbuzenské svazky Brazilské rodiče, vrozená generalizovaná lipodystrofie typ 3 (CGL3; 612526) bez mutace v genech kódující buď seipin (606158) nebo AGPAT2 (603100), Kim et al. (2008) identifikovala homozygotní mutaci předčasného ukončení v CAV1 (601047.0001). Mutace ovlivnila jak izoformy alfa, tak beta CAV1 a ablated cav1 expresi v kožních fibroblastech. Kim a spol. (2008) vybral CAV1 jako kandidátský Gen kvůli jeho zapojení do inzulínové signalizace a lipidové homeostázy. CAV1 je klíčovou strukturní složkou plazmatických membránových caveolae a myši s deficitem Cav1 vykazují progresivní ztrátu tukové tkáně a inzulínovou rezistenci. Mutace CAV1 nebyly nalezeny u 3 dalších pacientů s poruchou, kteří neměli mutace seipinu nebo AGPAT2.

familiární parciální lipodystrofie, Typ 7

u Otce a dcery s familiární parciální lipodystrofií typu 7 (FPLD7; 606721), Cao et al. (2008) identifikovala heterozygotní zkracující mutaci v genu CAV1 (601047.0004). U 4 jiných genů spojených s lipodystrofií nebyly nalezeny žádné mutace kódující sekvence. Gen CAV1 byl vybrán pro studium, protože myší modely s nedostatkem Cav1 vykazují některé podobné rysy (Razani et al ., 2002). Závažnější neurologický fenotyp u dcery naznačoval, že závažnost fenotypu mohou modulovat další faktory, buď genetické nebo nongenetické. Nepříbuzného pacienta s parciální lipodystrofie bez oční nebo neurologické nálezy heterozygotní -88delC mutace v 5-prime nepřeložené oblasti CAV1 gen, s potenciální vliv na čtení rám. 2 probandy byly zjištěny z kohorty 60 pacientů s částečnou lipodystrofií, kteří byli vyšetřeni na mutace CAV1.

U 2 nesouvisejících pacientů s FPLD7, Garg et al. (2015) identifikovala de novo heterozygotní zkrácení mutace v CAV1 gen (Q142X; 601047.0005 a F160X; 601047.0006). Pacient fibroblasty vykazovaly výrazně sníženou expresi CAV1 ve srovnání s kontrolami, ale tam byly žádné rozdíly v počtu nebo morfologii caveolae ve srovnání s kontrolami.

Primární Plicní Hypertenze 3

V postižené členy, 3-generace rodiny s autozomálně dominantní primární plicní hypertenze-3 (PPH3; 615343), Austin et al. (2012) identifikovala heterozygotní zkracující mutaci v genu CAV1 (601047.0002). Mutace, která byla identifikována celá-exome sequencing, a potvrdil Sanger sekvenování, segregované s poruchou v rodině a nebyl nalezen v několika velkých exome kontrolu databází nebo 1000 etnicky uzavřeno kontroly. Několik neovlivněných členů rodiny také neslo mutaci, což naznačuje neúplnou penetraci. Věk při diagnóze se pohyboval od 4 do 67 let a pozdější generace vykazovaly dřívější nástup poruchy. Hladiny proteinu CAV1 byly sníženy u fibroblastů pacientů ve srovnání s kontrolami. Sekvenování tohoto genu v 260 dalších pacientů s poruchou identifikovat de novo zkrácení mutace (601047.0003) u 1 pacienta s nástupem v dětství, což naznačuje, že se jedná o vzácnou příčinou PPH. Plicní tkáň pacienta vykazovala sníženou expresi CAV1. Austin a kol. (2012) navrhl, že obě mutace mohou narušit ukotvení caveolae k plazmatické membráně. Cav1 knockout myši vyvinou plicní hypertenzi (Drab et al ., 2001; Zhao a kol., 2002; Zhao a kol., 2009), podporující patogenitu variant identifikovaných Austinem a kol. (2012). Zjištění zdůraznila význam caveolae v homeostáze plicní vaskulatury.

Sdružení až do Potvrzení,

V 3-rok-stará žena s neonatální progeroid vzhled, lipodystrofie, plicní hypertenze, cutis marmorata, krmení problémy a neprospívání, Schrauwen et al. (2015) identifikována heterozygotní mutace v CAV1, AGPAT2, a LPIN1 (605518) genů, z nichž všechny hrají důležitou roli v biosyntéza triacylglycerolů v tukové tkáni.

zvířecí Model

cíleným narušením caveolin-1, Drab et al. (2001) generované myši, které postrádaly caveolae. Absence této organely narušila signalizaci oxidu dusnatého a vápníku v kardiovaskulárním systému, což způsobilo aberace relaxace, kontraktility a udržování myogenního tónu závislé na endotelu. Kromě toho, plíce knockout myší zobrazí ztluštění alveolární septa způsobené nekontrolovanou proliferaci endoteliálních buněk a fibrózy, což vede k vážné fyzické omezení v caveolin-1-narušené myši. Drábová a spol. (2001) dospěl k závěru, že caveolin-1 a caveolae hrají zásadní roli při organizaci více signálních drah v buňce.

homologní rekombinací, Razani et al. (2001) vytvořili myši Cav1-null, které byly životaschopné a plodné. V tkáních a kultivované embryonální fibroblasty z Cav1-null myší, pozorovali nedostatek caveolae tvorbě, odbourávání a přerozdělování Cav2, vady v endocytóza albuminu (caveolar ligand), a hyperproliferative fenotyp. V plicních endoteliálních buňkách autoři pozorovali zesílené alveolární septy a hypercelularitu a zvýšení počtu receptorů vaskulárního endoteliálního růstového faktoru (191306)-pozitivních endotelových buněk. Myši Cav1-null vykazovaly nesnášenlivost cvičení ve srovnání s vrhy wildtype v plaveckém testu. Měřením fyziologické reakce aortálních kruhů na různé podněty, Razani et al. (2001) určilo, že myši s deficitem Cav1 vykazovaly abnormální vazokonstrikční a vazorelaxační odpovědi. Zjistili, že eNOS (NOS3; 163729) aktivita byla upregulována u zvířat Cav1-null a tato aktivita mohla být otupena specifickým inhibitorem NOS. Razani a kol. (2001) k závěru, že Cav1 výraz je nutné stabilizovat Cav2 proteinový produkt, zprostředkovat caveolar endocytóza specifických ligandů, negativně regulují proliferaci některých typů buněk, a poskytnout tonikum inhibice aktivity eNOS v endotelových buňkách.

Razani et al. (2002) zjistili, že starší myši Cav1-null měly nižší tělesnou hmotnost a byly odolné vůči obezitě vyvolané dietou ve srovnání s wildtypem. Adipocyty z myší Cav1-null postrádaly membrány caveolae. Brzy, nedostatek Cav1 selektivně ovlivnil pouze tukovou podložku ženské mléčné žlázy a vedl k téměř úplné ablaci hypodermální tukové vrstvy. S věkem, tam bylo systémové dekompenzace v hromadění lipidů, což vede k menší tukové polštářky, snižuje adipocytů mobilní průměru, a špatně diferencovaný/hypercelulární bílé tukové parenchymu. Laboratorní studie ukázaly, že myši Cav1-null měly vážně zvýšené hladiny triglyceridů a volných mastných kyselin, i když hladiny inzulínu, glukózy a cholesterolu byly normální. Fenotyp libového těla a metabolické defekty pozorované u těchto myší naznačovaly roli CAV1 v systémové lipidové homeostáze in vivo.

zkoumat význam kaveolinů in vivo u savců, Zhao et al. (2002) generovaly myši s nedostatkem genu Cav1 a ukázaly, že v jeho nepřítomnosti nebyly pozorovány žádné struktury caveolae u několika typů nesvalových buněk. I když homozygotní-null myši byly životaschopné, histologické vyšetření a echokardiografie identifikovat spektrum vlastnosti dilatační kardiomyopatie v levé srdeční komoře Cav1-nedostatečné srdce, včetně rozšířené komory průměr komory, tenké zadní stěny, a snížení kontraktility. Tato zvířata měla také výraznou hypertrofii pravé komory, což naznačuje chronické zvýšení tlaku v plicní tepně. Přímé měření tlaku v plicní tepně a histologická analýza odhalily, že homozygotní myši vykazovaly plicní hypertenzi, což mohlo přispět k hypertrofii pravé komory. Kromě toho ztráta Cav1 vedla k dramatickému zvýšení systémových hladin oxidu dusnatého. Zhao et al. (2002) poskytl in vivo důkaz, že caveolin-1 je nezbytný pro kontrolu systémových hladin oxidu dusnatého a normální kardiopulmonální funkce.

Zhao et al. (2009) ukázalo, že plicní vaskulární remodelace a plicní hypertenze u myší Cav1 -/- byly výsledkem zvýšené aktivity Nos3. Léčba myší Cav1 – / – buď superoxidovým vychytávačem nebo inhibitorem NOS zvrátila fenotyp. V Cav1 -/- myší, Nos3 aktivace mělo za následek poruchu Pkg (PRKG1; 176894) činnost prostřednictvím nitraci tyrosinu, a zvýšená exprese Pkg kontroval plicní hypertenze v Cav1 -/- myší. Vyšetření plicní tkáně od pacientů s plicní arteriální hypertenzí byla zjištěna zvýšená NOS3 činnost, snížil CAV1 výraz, a zvýšil nitraci tyrosinu PKG s doprovodnými kompenzační elevace v PKG výraz, recapitulating pozorování u myší.

Při poranění cév, proliferaci a migraci hladkých svalových buněk vede k neointima formace, která je inhibována oxidu uhelnatého (CO), vedlejší produkt hemoxygenáza-1 (HMOX1; 141250) činnosti. Kim a spol. (2005) zjistili, že inhibice intimální hyperplazie tím, CO v krysu, cévní zranění modelu podílí zvýšená exprese Cav1 v cévní hladké svaloviny prostřednictvím signální kaskády zahrnující cGMP a p38 MAPK (MAPK14; 600289). CO nedokázal inhibovat buněčnou proliferaci v nepřítomnosti exprese Cav1.

Yu et al. (2006) zjistil, že ligace levé vnější krční tepny po dobu 14 dnů ke snížení průtoku krve snížila průměr lumenu karotidových tepen od myší wildtype. U myší Cav1-null snížení průtoku krve nesnížilo průměr lumenu, ale paradoxně zvýšilo tloušťku stěny a buněčnou proliferaci. V ojedinělých pod tlakem krční tepny, průtok-zprostředkované dilatace byla výrazně snížena v Cav1-null tepen ve srovnání s wildtype myší. Toto poškození v reakci na tok bylo zachráněno rekonstitucí Cav1 do endotelu. Yu et al. (2006) dospěl k závěru, že endoteliální Cav1 a caveolae jsou nezbytné pro rychlou i dlouhodobou mechanotransdukci v intaktních krevních cévách.

Fernandez et al. (2006) zjistili, že myši Cav1-null vykazovaly zhoršenou regeneraci jater a nízké přežití po částečné hepatektomii. Hepatocyty vykazovaly dramaticky sníženou akumulaci lipidových kapiček a nepostupovaly cyklem buněčného dělení. Léčba myší Cav1-null glukózou, která je převládajícím energetickým substrátem ve srovnání s lipidy, drasticky zvýšila přežití a obnovila progresi buněčného cyklu. Tím pádem, Fernandez et al. (2006) k závěru, že caveolin-1 hraje klíčovou roli v mechanismech, které koordinují metabolismus lipidů s proliferační reakce vyskytující se v játrech po mobilní zranění.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.