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Lexikon der Biologie

Mucine

Mucine [von *muci- ], allgemein Schleimstoffe, die in den Sekreten der meisten Epithelien, u.a. im Speichel, Magensaft und Darmsaft sowie Bronchialschleim, vorkommen und Transport-, Schmier- sowie Schutzfunktion haben. Hauptbestandteil dieses Schleims (Mucus) sind sog. Mucoproteine, weshalb diese häufig auch als Mucine bezeichnet werden. Bei den Mucinen (oder Mucoproteinen) sind saure Mucopolysaccharide über Serin und Threonin, die hier besonders zahlreich sind, an die Proteinkette gebunden. Der Zuckeranteil beträgt 50–80% – die hohe Dichte der Zucker spiegelt sich in einem gestreckten Aufbau der Mucine wider. Zu den Mucinen zählen auch einige Proteine der Zell-Membran (CD43, CD45 [CD-Marker], Episialin, Glykophorine, Epiglykanin und ASGP-1: ascites sialoglycoprotein-1; Membranproteine), von denen einige besonders durch ihre Wechselwirkung mit den Selektinen interessant sind. Diese Wechselwirkung vermittelt den ersten Schritt bei der Anheftung zirkulierender Blutzellen an die durch eine Entzündung aktivierten Endothelzellen der Blutgefäßwände (Blutgefäße) und spezialisierten Hoch-Endothel-Venulen (HEV) in den Lymphknoten (Blutzellenadhäsion). Durch ihre negative elektrische Ladung und ihren gestreckten Aufbau sind die Mucine geeignet, die Zelladhäsion zu regulieren (Adhäsine): sie wirken einerseits wie eine abweisende Barriere um die Zelloberfläche, andererseits sind sie für die spezifische Interaktion mit einem Liganden optimal exponiert. Ihre Expression ist auf mehreren Ebenen reguliert: durch zellspezifische Transkription (z.B. GlyCAM-1), durch alternatives Spleißen (wie bei dem Mucin CD45), durch eine zellspezifische Expression der Glykosyl-Transferasen, welche die Zuckermoleküle an das Protein-Rückgrat hängen, und durch die Möglichkeit, sie zu sekretieren (z.B. GlyCAM-1). Da die Mucine der Zellmembran im Gegensatz zu den Mucinen des Schleims nicht oligomerisieren, werden sie zum Teil auch als Mucin-ähnliche Proteine beschrieben. Die Expression der Mucine und die Art ihrer Glykosylierung variieren in verschiedenen Zelltypen. Einige Tumore (Krebs) haben ein spezifisches Muster an Mucinen, so daß die Mucine daher als Tumormarker herangezogen werden können. Diese tumorspezifischen Mucine werden auch mit der Aggressivität des Tumors und mit der Bildung von Tochtergeschwülsten (Metastasen) in Zusammenhang gebracht.

U.T./M.B.

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