szöveg

a CAV1 gén kódolja a caveolin-1-et, az endotheliumban és a tüdő más sejtjeiben gazdag szerves membránfehérjét. Ez a caveolae néven ismert plazmamembrán lombikszerű invaginációinak fő alkotóeleme(Austin et al., 2012).

Glenney (1992) klónozott és szekvenált egy emberi cDNS kódoló caveolin a tüdő. Feltűnő szekvenciahasonlóságot figyelt meg a vezikulum transzportfehérjével VIP21 (lásd Kurzchalia et al., 1992). Scherer et al. (1996) áttekintette a caveolin irodalmát. Szerkezetileg a caveolin 3 különálló régióra osztható: egy hidrofil citoszolos N-terminális doménre, egy membrán-átívelő régióra és egy hidrofil C-terminális doménre. A C-terminális domén palmitoiláción (S-acilezésen) megy keresztül 3 ciszteinmaradványon, ami arra utal, hogy mind a membránt átívelő régió, mind a caveolin C-terminális doménje kapcsolódik a membránhoz. Azt állították, hogy a caveolin állványfehérjeként működhet bizonyos caveolin-kölcsönhatásban lévő molekulák szervezésére és koncentrálására a caveolae membránokon belül.

a CAV1 gént alfa-izoformájában 178 aminosav teljes hosszúságú fehérjeként fordítják le. Immunhisztokémiai vizsgálatok felhasználásával, Austin et al. (2012) megállapította, hogy a CAV1 elsősorban a pulmonalis artériák endoteliális sejtfelületén expresszálódik, némi festéssel az endoteliális sejtek citoplazmájában.

a Caveolae (‘kis barlangok’) a legtöbb sejttípusban jelen lévő plazmamembrán specializáció. Scherer et al. (1996) megjegyezte, hogy ezek a legszembetűnőbbek az adipocitákban, ahol a teljes plazmamembrán felületének akár 20% – át is képviselik. A citoplazmatikusan orientált szignálmolekulák ezekben a struktúrákban koncentrálódnak, beleértve a heterotrimer guanin nukleotidkötő fehérjéket (G fehérjék; lásd 600239), Src-szerű kinázokat (lásd 124095), protein-kináz C-alfa (176960) és Ras-rokon Gtpázokat (lásd 139150). A jelző molekulák caveoláris lokalizációja kompartmentális alapot nyújthat bizonyos transzmembrán jelátviteli események integrálásához.

Engelman et al. (1998) áttekintette a caveolin géncsalád molekuláris genetikáját. Összehasonlították a CAV1, CAV2 (601048) és CAV3 (601253) gének genomiális szervezetét. A CAV1 gén 3 exont tartalmaz, míg az emberi CAV2 gén 2 exont tartalmaz. A CAV1 és CAV2 utolsó exonjának határa analóg, ami arra utal, hogy gén duplikáció révén keletkeztek. Az izomspecifikus CAV3 mind a szekvencia, mind a kromoszóma kontextus szintjén konzerválódik az egér és az ember között. Az emberi CAV1-hez és CAV2-hez hasonló szekvenciájú caveolinok léteznek a C. elegans – ban.

Ghorpade et al. (2018) kimutatta, hogy az egerekben az elhízás stimulálja a hepatocitákat a dipeptidil-peptidáz-4 (DPP4; 102720) szintetizálására és szekréciójára, amely a plazma XA faktorral (lásd 613872) hat a zsírszövet makrofágok gyulladására. A dpp4 expressziójának elnémítása májsejtekben a zsigeri zsírszövet gyulladása és az inzulinrezisztencia elnyomása; hasonló hatást azonban nem észleltek a szájon át alkalmazott dpp4-gátló szitagliptin esetében. A gyulladást és az inzulinrezisztenciát a caveolin-1 vagy a PAR2 (600933) expressziójának elnémításával is elnyomták a zsírszövet makrofágokban; ezek a fehérjék közvetítik a DPP4 és az Xa faktor hatását. Ghorpade et al. (2018) arra a következtetésre jutott, hogy a hepatocita DPP4 elősegíti a zsigeri zsírszövet gyulladását és az inzulinrezisztenciát az elhízásban, és hogy ennek az útnak a megcélzása metabolikus előnyökkel járhat, amelyek különböznek az orális DPP4 inhibitorokkal megfigyeltektől.

Scherer et al. (1995) kimutatta, hogy az egér Cav 1 mRNS-t kódol, de 2 caveolin izoformát, amelyek körülbelül 3 kD-vel különböznek egymástól. Ezek az úgynevezett 2 izoformák alfa-és béta-caveolin. Az alfa-caveolin 1-178 maradványokat tartalmaz; a metionin-32 belső transzlációs iniciációs helyként működik, hogy a rövidebb béta-caveolint képezze. A szerzők kijelentették, hogy mindkét caveolin izoforma a caveolae-ra irányul, homooligomereket képez, és kölcsönhatásba lép a G fehérjékkel. Az alfa-és béta-caveolin azonban különálló, de átfedő szubcelluláris eloszlást feltételez az intakt sejtekben, és csak a béta-caveolin foszforilálódik a szerinmaradékokon in vivo. Ezek az eredmények azt sugallták a szerzőknek, hogy az alfa – és béta-caveolin egyetlen sejten belüli koexpressziója felhasználható legalább 2 különálló caveolae szubpopuláció létrehozására, amelyeket egy specifikus caveolin-asszociált szerin-kináz különbözőképpen szabályozhat.

Scherer et al. (1996) megállapította, hogy a 82-101 egér caveolin-1 maradékai funkcionálisan elnyomták a tisztított heterotrimer g fehérjék bazális Gtpáz aktivitását, míg a caveolin-2 megfelelő régiója (amely 30% – ban azonos) stimuláló hatást fejtett ki.

óvatos et al. (1998) kimutatta, hogy a caveolin-1 membránadapterként működik, hogy összekapcsolja az integrin alfa alegységet (lásd 603963) a tirozin-kináz FYN (137025). Az integrin ligálás után a FYN aktiválódik, és az SH3 doménjén keresztül kötődik az SHC-hez (600560). Az SHC – t ezt követően tirozin-317-en foszforilálják, és grb2-t (108355) vesznek fel. Ez az eseménysorozat szükséges az integrinek Ras-ERK útvonalhoz való csatlakoztatásához és a sejtciklus progressziójának elősegítéséhez.

a CAV3 mutációinak szerepe mellett a végtag-öv izomdisztrófiájában Engelman et al. (1998) áttekintette a sejtkultúrát és a biokémiai eredményeket, amelyek arra utalnak, hogy a caveolinok és partnereik közötti kölcsönhatások öröklődő különbségei más állapotokhoz is vezethetnek. Megvizsgálták azt a bizonyítékot, hogy a CAV1 egy tumorszuppresszor gén és a RAS-p42/44 map kináz kaszkád negatív szabályozója. A heterozigozitás analízis elvesztése a 7q31-et vonja maga után.1 a patogenezisében többféle rák, beleértve a mell, petefészek, prosztata, és colorectalis carcinoma, valamint a méh szarkómák és leiomyomas. Yang et al. (1998) emelkedett caveolin-1 szintet talált a nyirokcsomó metasztázisával kapcsolatban a prosztatarákban (176807), ami felveti annak lehetőségét, hogy a CAV1 onkogénként is működhet. Mivel a CAV1-hez legközelebb álló ismert gén a MET protoonkogén (164860), ez a megállapítás azonban egyszerűen tükrözheti a CAV1 koamplifikációját a MET-tel együtt. A MET-et először metasztázishoz kapcsolódó génként azonosították és klónozták (Giordano et al., 1989).

Tahir et al. (2001) kimutatta, hogy a caveolin-1 expresszió jelentősen megnövekedett az elsődleges és metasztatikus humán prosztatarákban az androgén ablációs terápia után. Azt is kimutatták, hogy a caveolin-1-et androgén-érzéketlen prosztatarák sejtek választják ki, és ezt a szekréciót szteroid hormonok szabályozzák. Általános eredményeik a caveolin-1-et autokrin/parakrin faktorként állapították meg, amely androgén-érzéketlen prosztatarákhoz kapcsolódik. Azt javasolták, hogy a caveolin-1 terápiás célpont lehet prosztatarák esetén.

Engelman et al. (1998) áttekintette a caveolae és a caveolins szerepét az inzulin jelátvitelben, és ezért lehetséges szerepüket a cukorbetegségben. Megvizsgálták a caveolae és a caveolinok szerepét az a-béta amiloid peptid (APP; 104760) feldolgozásában az agyban, és ezért lehetséges szerepüket az Alzheimer-kórban.

Engelman et al. (1998) megjegyezte, hogy a caveolinok megosztják más állványzati tényezőkkel a jelátviteli út több összetevőjének megkötésének képességét. Az ilyen tényezők megléte egyértelműen lehetővé teszi a sejt számára a szignalizáció aktiválásának és elnyomásának szigorúbb ellenőrzését, mint ami lehetséges lenne, ha minden szereplő szabadon terjedne a citoplazmában. Az állványok lehetővé teszik a jelátviteli utak integrálását is különálló modulokba, így csökkentik a válogatás nélküli keresztbeszélés valószínűségét a különböző utak között. A betegségmutációk új osztálya napvilágra kerülhet, amelyben a rendellenesség kiváltó oka az, hogy a szabályozó fehérje nem képes megfelelően kölcsönhatásba lépni az állványzati tényezőkkel.

tenyésztett szarvasmarha aorta endothel sejteken végzett vizsgálatokból, Feron et al. (1999) származtatott adatok, amelyek új mechanizmust hoztak létre a nitrogén-monoxid-termelés koleszterin által kiváltott károsodására az endothel sejtekben a caveolin bőség modulációja révén. Azt javasolták, hogy ez a mechanizmus részt vehet az endothel diszfunkció patogenezisében és a hiperkoleszterinémia proaterogén hatásaiban.

a prpc, a prionfehérje sejtes, nem patogén izoformája (PrP; 176640), mindenütt jelenlévő glikoprotein erősen expresszálódik a neuronokban. Mouillet-Richard et al. (2000) az egér 1c11 neuronális differenciálódási modelljét használta a prpc-függő jelátvitel antitest által közvetített térhálósítás útján történő keresésére. Megfigyelték a PrPc caveolin-1-függő kapcsolását a tirozin-kináz FYN-hez. Mouillet-Richard et al. (2000) azt javasolta, hogy a klathrin (lásd 118960) is hozzájárulhat ehhez az összekapcsoláshoz.

Ohnuma et al. (2004) kimutatta, hogy a CD26 (102720) kötődik a CAV1 állványdoménjéhez az antigént bemutató sejteken. A kötődés a CD201-226 maradékai révén történik, a szerin katalitikus hellyel együtt a 630 pozícióban. A tetanus toxoid (TT) antigéneket expresszáló monocitákon a CD26-CAV1 kölcsönhatás CAV1 foszforilációhoz, NFKB (lásd 164011) aktiváláshoz és a CD86 (601020) upregulációjához vezetett. A CAV1 expresszió csökkenése gátolta a CD26 által közvetített CD86-szabályozás növekedését, és megszüntette a TT által indukált T-sejt proliferáció CD26 által közvetített fokozódását. Ohnuma et al. (2004) arra a következtetésre jutott, hogy a CD26-CAV1 kölcsönhatás szerepet játszik a cd86 upregulációjában az antigénnel töltött monocitákon, majd a CD86 és a CD28 ÖSSZEKAPCSOLÓDÁSÁBAN a T-sejteken, ami antigén-specifikus T-sejt aktiváláshoz vezet.

Hovanessian et al. (2004) konzervált CAV1-kötő motívumot azonosított a humán immunhiány vírus (HIV) transzmembrán boríték glikoprotein gp41. Az immunprecipitációs analízis kimutatta, hogy a gp41 és a cav1-kötő motívumot tartalmazó szintetikus peptidek megkötötték a CAV1-et. A szintetikus peptidekkel szembeni nyúl antitestek gátolták a T-limfocita fertőzést a HIV primer izolátumai által. Hovanessian et al. (2004) megjegyezte, hogy a peptidek elleni antitestek ritkák a HIV-fertőzött egyénekben, és javasolta, hogy a peptidek hasznosak lehetnek univerzális B-sejt epitóp vakcinaként vagy immunterápiás szerként.

Pelkmans and Zerial (2005) feltárta a kinázok szerepét a caveolae dinamikában. Felfedezték, hogy a caveolae a klasszikus membránkereskedelemtől eltérő elvek alapján működik. Először is, minden caveoláris réteg tartalmaz egy meghatározott számú (1′ kvantum’) caveolin-1 molekulát. Másodszor, a caveolae-kat vagy a plazmamembrán helyhez kötött multicaveoláris struktúráiban tárolják, vagy folyamatos hasadási és fúziós ciklusokon mennek keresztül a plazmamembránnal kis térfogatban a felszín alatt, anélkül, hogy szétszerelnék a caveolar kabátot. Harmadszor, egy kapcsolómechanizmus eltolja a caveolae-t ebből a lokalizált ciklusból a nagy hatótávolságú citoplazmatikus transzportba. Pelkmans és Zerial (2005) 6 kinázt azonosítottak, amelyek szabályozzák a caveolar ciklus különböző lépéseit. Megfigyeléseik új elveket tártak fel a caveolae-kereskedelem területén, és arra utaltak, hogy a caveolae dinamikus tulajdonságait és szállítási kompetenciáját különböző, több szinten működő kinázok szabályozzák.

Yamamoto et al. (2006) bizonyítékot mutatott be arra vonatkozóan, hogy az LRP6 (603507) caveolinnal internalizálódik az emberi sejtvonalakban, és hogy ennek az endocitikus útnak a komponensei szükségesek az LRP6 WNT3A (606359) által indukált internalizálásához és a béta-katenin felhalmozódásához (ctnnb1; 116806). Az adatok arra utaltak, hogy a WNT3A kiváltja az LRP6 és a caveolin kölcsönhatását, és elősegíti az AXIN (AXIN1; 603816) felvételét a GSK3B (605004) által foszforilált LRP6-ba, és hogy a caveolin ezáltal gátolja a béta-katenin kötődését az AXINHEZ. Yamamoto et al. (2006) arra a következtetésre jutott, hogy a caveolin kritikus szerepet játszik az lrp6 internalizációjának indukálásában és a Wnt/béta-katenin útvonal aktiválásában.

mikroarray, immunhisztokémiai, RT-PCR és immunoblot analízisek alkalmazásával, Wang et al. (2006) megállapította, hogy a CAV1 expressziója szignifikánsan csökkent a tüdőszövetben és a KRT19 (148020)-pozitív hámsejtekben, de nem a CD31 (PECAM1; 173445)-pozitív endothel sejtekben, idiopátiás tüdőfibrózisban (IPF; 178500) szenvedő betegeknél a kontrollokhoz képest. A Cav1 átvitele egerekbe elnyomta a bleomycin által indukált IPF-et. Humán pulmonalis fibroblasztok kezelése TGFB-vel (190180) csökkentette a CAV1 mRNS-t és a fehérje expressziót. A CAV1 elnyomta a TGFB által indukált extracelluláris mátrix (ECM) termelést a JNK (MAPK8; 601158) útvonalon keresztül, és modulálta a SMAD (pl. SMAD3; 603109) jelátvitelt fibroblasztokkal. Wang et al. (2006) arra a következtetésre jutott, hogy a CAV1 gátolja az ECM molekulák fibroblasztok általi termelését, és azt javasolta, hogy terápiás célpont lehet az IPF betegek számára.

Trajkovski et al. (2011) kimutatta, hogy a mir103 (613187) és a miR107 (613189) mikroRNS expressziója túlsúlyos egerekben van szabályozva. A miR103 és miR107 elnémítása javította a glükóz homeosztázist és az inzulinérzékenységet. Ezzel szemben a miR103/107 funkció nyeresége a májban vagy a zsírban elegendő volt a csökkent glükóz homeosztázis kiváltásához. Trajkovski et al. (2011) a caveolin-1-et, az inzulinreceptor kritikus szabályozóját (INSR; 147670) azonosította a miR103/107 közvetlen célgénjeként. Kimutatták, hogy a caveolin-1 szabályozva van a miR103/107 inaktiválásakor az adipocitákban, és ez együtt jár az inzulinreceptor stabilizálásával, fokozott inzulin jelátvitel, csökkent adipocita méret és fokozott inzulin-stimulált glükózfelvétel. Trajkovski et al. (2011) arra a következtetésre jutott, hogy megállapításaik kimutatták a miR103/107 központi jelentőségét az inzulinérzékenységben, és új célt azonosítottak a 2-es típusú cukorbetegség és az elhízás kezelésében.

az F-BAR domént tartalmazó fehérjék, mint például a PACSIN2 (604960) szabályozzák a membrán dinamikáját és hajlítását. Senju et al. (2011) megállapította, hogy a PACSIN2 F-BAR domén túlzott expressziója a HeLa sejtekben megváltoztatta a CAV1 lokalizációját, és hálószerű plazmamembrán invaginációkat okozott. A PACSIN2 izolált F-BAR doménje erősebben kötötte a CAV1 N végpontját, mint a teljes hosszúságú PACSIN2. Senju et al. (2011) megállapította, hogy a PACSIN2 SH3 és F-BAR doménjei közötti intramolekuláris kölcsönhatás autoinhibitív volt, és hogy a CAV1 megszakította ezt a kölcsönhatást. A CAV1 kötésen kívül a PACSIN2 F-BAR doménje egyidejűleg kötötte a plazmamembránt és indukálta a membrán tubulációt. A PACSIN2 HeLa sejtekben kis interferáló RNS-en keresztül történő leütése csökkentette a CAV1-pozitív invaginációk számát, növelte a caveolae nyak átmérőjét, növelte a caveolae mélységét, és akadályozta a dinamin-2 (DNM2; 602378) toborzását a caveolae hasadásához.

különböző módszerekkel, Lanciotti et al. (2012) megállapította, hogy az MLC1 (605908), a TRPV4 (605427), a HEPACAM (611642), a syntrophin (lásd 601017), a caveolin-1, A Kir4.1 (KCNJ10; 602208) és az AQP4 (600308) Na,K-ATPáz-asszociált multiprotein komplexet alkot. Patkány és humán asztrocita sejtvonalakban ez az Na,K-ATPáz komplex a hyposmotikus stressz hatására duzzadás-indukálta citoszolos kalciumnövekedést és térfogat-helyreállítást közvetített. Az Na,K-ATPáz béta-1 alegységhez (ATP1B1; 182330) közvetlenül kapcsolódó MLC1 és az MLC1 plazmamembrán expressziója szükséges volt az Na, K-ATPáz komplex összeállításához. TRPV4-re volt szükség a kalcium beáramlásához, az aqp4-et pedig hyposmotikus stresszt követően toborozták a komplexbe.

az egér caveolin-1-et és -2-t kódoló gének kolokalizálódnak az egér 6.kromoszómájának A2 régiójában (Engelman et al., 1998). Hal által, Engelman et al. (1998) feltérképezte a CAV1-et és a CAV2-t a 7q31.1-q31.2 kromoszómához. (CA) a CAV genomi klónok n mikroszatellit ismételt marker analízise azt mutatta, hogy tartalmazzák a d7s522 markert, amely a 7q31.1-nél található. Így, Engelman et al. (1998, 1998) kimutatta, hogy a 2 emberi gén egy konzervált synteny régióban térképezhető fel az egér 6-A2-vel. Az emberi CAV3 gén 3p25-re térképez, ami megfelel az egér 6-E1 régiójának.

veleszületett generalizált lipodystrophia, 3-as típusú

egy 20 éves nő, született vérrokonsági brazil szülők, veleszületett generalizált lipodystrophia 3-as típusú (CGL3; 612526) nem mutáció a gének kódoló sem seipin (606158) vagy AGPAT2 (603100), Kim et al. (2008) homozigóta korai terminációs mutációt azonosított a CAV1-ben (601047.0001). A mutáció mind az alfa -, mind a béta-CAV1 izoformákat érintette, valamint a bőr fibroblasztjaiban ablált CAV1 expressziót. Kim et al. (2008) a CAV1-et jelölt génnek választotta, mivel részt vett az inzulin jelátvitelben és a lipid homeosztázisban. A CAV1 a plazmamembrán caveolae kulcsfontosságú szerkezeti összetevője, és a Cav1-hiányos egerek a zsírszövet és az inzulinrezisztencia fokozatos elvesztését mutatják. CAV1 mutációkat nem találtak további 3 olyan betegségben szenvedő betegnél, akiknél nem volt seipin vagy AGPAT2 mutáció.

familiáris részleges lipodystrophia, 7-es típus

7-es típusú familiáris részleges lipodystrophiában szenvedő apa és lánya esetében (FPLD7; 606721), Cao et al. (2008) heterozigóta csonkoló mutációt azonosított a CAV1 génben (601047.0004). 4 másik lipodystrophiával összefüggő génben nem találtak kódoló szekvencia mutációt. A CAV1 gént azért választották tanulmányozásra, mert a Cav1-ben hiányos egérmodellek hasonló tulajdonságokat mutatnak (Razani et al., 2002). A lány súlyosabb neurológiai fenotípusa azt sugallta, hogy más tényezők, akár genetikai, akár nem genetikai, modulálhatják a fenotípus súlyosságát. Egy szem-vagy neurológiai leletek nélküli, részleges lipodystrophiában szenvedő, független betegnek heterozigóta-88delC mutációja volt a CAV1 gén 5-prime nem lefordított régiójában, potenciális hatással az olvasási keretre. A 2 probandát 60 részleges lipodystrophiában szenvedő betegből álló kohorszból állapították meg, akiket CAV1 mutációkra szűrtek.

2 nem kapcsolódó, FPLD7-ben szenvedő betegnél, Garg et al. (2015) de novo heterozigóta csonka mutációkat azonosított a CAV1 génben (Q142X; 601047.0005 és F160X; 601047.0006). A betegek fibroblasztjai szignifikánsan csökkent cav1 expressziót mutattak a kontrollokhoz képest, de a caveolae számában vagy morfológiájában nem volt különbség a kontrollokhoz képest.

primer pulmonalis hypertonia 3

egy 3 generációs család érintett tagjaiban, autoszomális domináns primer pulmonalis hypertonia-3 (PPH3; 615343), Austin et al. (2012) heterozigóta csonkoló mutációt azonosított a CAV1 génben (601047.0002). A mutáció, amelyet teljes eXom szekvenálással azonosítottak és Sanger szekvenálással igazoltak, elkülönült a család rendellenességétől, és nem található meg több nagy eXom kontroll adatbázisban vagy 1000 etnikailag egyeztetett kontrollban. Számos érintetlen családtag is hordozta a mutációt, jelezve a hiányos behatolást. Az életkor a diagnózis között mozgott 4 nak nek 67 évek, a későbbi generációk pedig a rendellenesség korábbi kezdetét mutatták. A CAV1 fehérje szintje csökkent a betegek fibroblasztjaiban a kontrollokhoz képest. Ennek a génnek a szekvenálása további 260 rendellenességben szenvedő betegnél de novo csonkolást azonosított mutáció (601047.0003) 1 csecsemőkorban kezdődő betegnél, ami arra utal, hogy ez a PPH ritka oka. A beteg tüdőszövete csökkent CAV1 expressziót mutatott. Austin et al. (2012) azt javasolta, hogy mindkét mutáció megzavarhatja a caveolae rögzítését a plazmamembránhoz. A Cav1 knockout egerekben pulmonális hipertónia alakul ki (Drab et al., 2001; Zhao et al., 2002; Zhao et al., 2009), az Austin által azonosított variánsok patogenitásának támogatása et al. (2012). Az eredmények rávilágítottak a caveolae fontosságára a pulmonalis érrendszer homeosztázisában.

asszociációk Megerősítésig

egy 3 éves nőstény újszülött progeroid megjelenés, lipodystrophia, pulmonalis hypertonia, cutis marmorata, táplálkozási nehézségek, és nem boldogulni, Schrauwen et al. (2015) heterozigóta mutációkat azonosított a CAV1, AGPAT2 és LPIN1 (605518) génekben, amelyek mindegyike fontos szerepet játszik a zsírszövet triacil-glicerin bioszintézisében.

a caveolin-1 célzott megzavarásával, Drab et al. (2001) olyan egereket generált, amelyekből hiányzott a caveolae. Ennek az organellának a hiánya rontja a nitrogén-monoxid és a kalcium jelátvitelt a kardiovaszkuláris rendszerben, ami aberrációkat okoz az endothelium-függő relaxációban, kontraktilitásban és a myogén tónus fenntartásában. Ezenkívül a knockout egerek tüdeje az alveoláris septa megvastagodását mutatta, amelyet az ellenőrizetlen endothel sejtproliferáció és fibrózis okozott, ami súlyos fizikai korlátokat eredményezett a caveolin-1-megszakadt egerekben. Így, Drab et al. (2001) arra a következtetésre jutott, hogy a caveolin-1 és a caveolae alapvető szerepet játszanak a sejt több jelátviteli útvonalának megszervezésében.

homológ rekombinációval, Razani et al. (2001) létrehozott Cav1-null egerek voltak életképes és termékeny. A Cav1-null egerek szöveteiben és tenyésztett embrionális fibroblasztjaiban megfigyelték a caveolae képződésének hiányát, a Cav2 lebomlását és újraelosztását, az albumin (caveoláris ligandum) endocitózisának hibáit és a hiperproliferatív fenotípust. A tüdő endoteliális sejtjeiben a szerzők megvastagodott alveoláris septa-t és hipercellularitást, valamint a vaszkuláris endoteliális növekedési faktor receptor (191306) – pozitív endoteliális sejtek számának növekedését figyelték meg. Cav1-A null egerek edzésintoleranciát mutattak, összehasonlítva a wildtype alomtársakkal egy úszási teszt során. Az aorta gyűrűk fiziológiai válaszának mérésével különböző ingerekre, Razani et al. (2001) megállapította, hogy a Cav1-hiányos egerek kóros vazokonstrikciót és vazorelaxációs válaszokat mutattak. Megfigyelték, hogy eNOS (NOS3; 163729) az aktivitást Cav1-null állatokban szabályozták, és ezt az aktivitást egy specifikus NOS inhibitor tompíthatja. Razani et al. (2001) arra a következtetésre jutott, hogy a Cav1 expresszió szükséges a Cav2 fehérjetermék stabilizálásához, a specifikus ligandumok caveoláris endocitózisának közvetítéséhez, bizonyos sejttípusok proliferációjának negatív szabályozásához, valamint az eNOS aktivitás tónusos gátlásához az endothel sejtekben.

Razani et al. (2002) megállapította, hogy az idősebb Cav1-null egerek testtömege alacsonyabb volt, és ellenálltak az étrend által kiváltott elhízásnak a wildtype-hoz képest. A Cav1-null egerekből származó adipocitákból hiányzott a caveolae membrán. Korán a Cav1 hiánya szelektíven csak a női emlőmirigy zsírpárnáját érintette, és az injekciós zsírréteg majdnem teljes ablációját eredményezte. Az életkor előrehaladtával szisztémás dekompenzáció következett be a lipid felhalmozódásában, ami kisebb zsírpárnákat, csökkent adipocita sejtátmérőt és rosszul differenciált/hipercelluláris fehér zsírparenchymát eredményezett. Laboratóriumi vizsgálatok azt mutatták, hogy a Cav1-null egerekben súlyosan emelkedett a triglicerid és a szabad zsírsav szint, bár az inzulin, a glükóz és a koleszterin szintje normális volt. Az egerekben megfigyelt sovány test fenotípus és anyagcsere-rendellenességek a CAV1 szerepét sugallták in vivo a szisztémás lipid homeosztázisban.

a caveolinok in vivo jelentőségének vizsgálata emlősökben, Zhao et al. (2002) a Cav1 génben hiányos egereket generált, és kimutatta, hogy ennek hiányában nem figyeltek meg caveolae struktúrákat számos nem izomsejt típusban. Bár a homozigóta-null egerek életképesek voltak, a szövettani vizsgálat és az echokardiográfia a Cav1-hiányos szív bal kamrai kamrájában a dilatált kardiomiopátia jellemzőinek spektrumát azonosította, beleértve a megnövekedett kamrai kamra átmérőt, a vékony hátsó falat és a csökkent kontraktilitást. Ezeknek az állatoknak a jobb kamrai hipertrófiája is jelentős volt, ami a pulmonalis artériás nyomás krónikus növekedésére utal. A pulmonalis artériás nyomás közvetlen mérése és a szövettani elemzés kimutatta, hogy a homozigóta-null egerek pulmonalis hypertoniát mutattak, ami hozzájárulhatott a jobb kamra hipertrófiájához. Ezenkívül a Cav1 elvesztése a szisztémás nitrogén-monoxid szintjének drámai növekedéséhez vezetett. Zhao et al. (2002) in vivo bizonyítékot szolgáltatott arra, hogy a caveolin-1 elengedhetetlen a szisztémás nitrogén-monoxid szint és a normál kardiopulmonális funkció szabályozásához.

Zhao et al. (2009) kimutatta, hogy a Cav1 -/- egerekben a pulmonalis vascularis remodeling és a pulmonalis hypertonia emelkedett nos3 aktivitást eredményezett. Cav1 – / – egerek kezelése szuperoxid-takarítóval vagy NOS-inhibitorral megfordította a fenotípust. Cav1 -/- egerekben a nos3 aktiváció csökkent Pkg (PRKG1; 176894) aktivitást eredményezett a tirozin-nitrálás révén, és a Pkg túlzott expressziója ellensúlyozta a pulmonalis hypertoniát Cav1 – / – egerekben. Pulmonalis arteriás hypertoniában szenvedő betegek tüdőszövetének vizsgálata emelkedett NOS3 aktivitást, csökkent CAV1 expressziót és fokozott tirozin-nitrációt mutatott a PKG expresszió egyidejű kompenzációs emelkedésével, összefoglalva az egereken végzett megfigyeléseket.

a vaszkuláris sérülés során a simaizomsejtek proliferációja és migrációja neointima képződéshez vezet, amelyet a szén-monoxid (CO), a hem oxigenáz-1 (HMOX1; 141250) aktivitás mellékterméke gátol. Kim et al. (2005) megállapította, hogy az intimális hiperplázia CO általi gátlása egy patkány érrendszeri sérülési modellben a Cav1 fokozott expresszióját vonja maga után a vaszkuláris simaizomban egy jelátviteli kaszkádon keresztül, amely magában foglalja a cGMP-t és a p38 MAPK-t (MAPK14; 600289). A CO nem gátolta a sejtproliferációt Cav1 expresszió hiányában.

Yu et al. (2006) megállapította, hogy a bal külső nyaki artéria ligálása 14 napig a véráramlás csökkentése érdekében csökkentette a carotis artériák lumenátmérőjét a vad típusú egerekből. Cav1-null egerekben a véráramlás csökkenése nem csökkentette a lumen átmérőjét, hanem paradox módon növelte a falvastagságot és a sejtproliferációt. Izolált nyomás alatt álló carotis artériákban az áramlás által közvetített dilatáció jelentősen csökkent a Cav1-null artériákban a vad típusú egerekhez képest. Ezt az áramlásra adott válaszként bekövetkező károsodást a Cav1 endotheliumba történő rekonstruálásával mentettük meg. Yu et al. (2006) arra a következtetésre jutott, hogy az endothel Cav1 és a caveolae szükségesek mind a gyors, mind a hosszú távú mechanotranszdukcióhoz az ép erekben.

Fernandez et al. (2006) megállapította, hogy a Cav1-null egerek károsodott májregenerációt és alacsony túlélést mutattak részleges hepatectomia után. A hepatocyták drámaian csökkent lipidcseppek felhalmozódását mutatták, és nem haladtak előre a sejtosztódási cikluson keresztül. A Cav1-null egerek glükózzal történő kezelése, amely a lipidekhez képest domináns energia szubsztrát, drasztikusan növelte a túlélést és helyreállította a sejtciklus progresszióját. Így, Fernandez et al. (2006) arra a következtetésre jutott, hogy a caveolin-1 döntő szerepet játszik azokban a mechanizmusokban, amelyek koordinálják a lipid anyagcserét a májban a sejtkárosodás után bekövetkező proliferatív válaszokkal.