Fascin

Fascin představují malé a extrémně kompaktní proteinové molekuly, které interagují s aktinovými vlákny. Přitom spojují řetězce aktinů a brání tak jejich dalšímu vytváření sítí. Fasciny také slouží jako markery v diagnostice rakoviny.

Co je Fascin?

Fašiny jsou proteiny, které regulují aktivitu aktinových vláken. Jejich úkolem je zabalit aktinová vlákna takovým způsobem, že jsou ve vazebných bodech vzájemně spojena paralelně a pevně. Vazba na aktinové řetězce probíhá fosforylací.

K tomu mají dvě vazebná místa a vytvářejí svazky aktinových filamentů, každý se vzdáleností deseti nanometrů. Samotné fasciny jsou velmi malé a kompaktní molekuly. Jejich hmotnost je přibližně 55 až 58 kilodaltonů. Hrají hlavní roli v pohybu aktinových vláken, a tedy i buněk. Existuje mnoho fascinujících hlavně v aktinově bohatých buněčných výčnělcích. Tyto buněčné výčnělky jsou také známé jako filopodie. Filopodia je známá jako tzv. Pseudopody sálavých zvířat, které se také mohou pohybovat s jejich pomocí.

Ale všechny eukaryotické buňky mají také tyto výčnělky, takže mohou interagovat s ostatními buňkami a sloužit jim k tomu, aby se pohybovaly. Obecně existují tři různé formy fascí, které jsou také kódovány různými geny. Fascin 1 (FSCN 1) se vyskytuje hlavně v neuronech. Ale jiné buňky jej také obsahují v různých koncentracích. Fascin 2 (FSCH 2) se tvoří v sítnici očí a Fascin 3 (FSCN 3) je přítomen pouze ve varlatech.

Funkce, efekt a úkoly

Nejdůležitější funkcí Fascinu je stabilizace aktinových vláken jejich svazkem. Aktinová vlákna se zesíťují méně, a tak přispívají k pohybu buněčných organel uvnitř buňky a samotné buňky. Fascin je exprimován ve všech tělesných buňkách. Pro jednotlivé typy buněk se však liší.

Existují buňky, které jsou mobilnější než ostatní. Imunitní buňky se často musí rychle dostat na místo určení, když se v určité části těla vyvine ohnisko infekce. Aktivita aktinových vláken může být dobře ilustrována na příkladu makrofágů. Když makrofágy (fagocyty) dorazí k infekčním útočníkům, chytí je.

Přitom vytvářejí filopodii, která uzavírá odpovídající bakterie nebo cizí proteiny. Mohou je tedy začlenit a rozpustit v buňce. Čím mobilnější musí být buňka, tím vyšší jsou koncentrace fascinovaných. Čím méně je fascinace, tím více jsou aktinová vlákna propojena. To vede k více stacionárním buňkám.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Fasciny doprovázejí proteiny aktinových vláken. Jak již bylo uvedeno výše, zajišťují, že aktinové řetězce jsou svázány a tím je zabaleny. To vytváří svazky paralelních aktinových vláken, která v důsledku balení ztratí schopnost dále se propojovat. Actin se skládá z řetězců proteinových molekul, které tvoří většinu cytoskeletu. S pomocí cytoskeletu se buňky mohou pohybovat. Bez svazku aktinových vláken by se navzájem propojili a omezili pohyb buněk.

Aktinové vlákno sestává z dvojité spirály dvou aktinových řetězců. Fascin uzavírá svazek aktinových vláken a sváže je ke dvěma kontaktním bodům. Tato kontaktní místa jsou tvořena fosforylací. Při fosforylaci se fosfátová skupina z ATP váže na hydroxylovou skupinu aminokyseliny. V případě fascinace je to serin. Fosfáty tedy spojují fascinovou molekulu s aktinovou molekulou. S omezením zesítění je však podporována aktivní mobilita aktinových vláken (pohyblivost) podél řetězce. To je způsobeno konstantním rozkladem aktinového řetězce na jedné straně se současným přidáváním aminokyselin na straně druhé.

K tomuto procesu dochází také pomocí fosforylace za účasti ATP a ADP. Tyto procesy vytvářejí aktivní pohyb aktinových vláken. Nejprve se vytvoří buněčné výčnělky (filopodie), které pak zajišťují aktivní pohyb buněk. Stabilizací aktinových vláken s fascinem a inhibicí jejich zesítění se zvyšuje pohyblivost aktinových vláken

Nemoci a poruchy

Bylo také zjištěno, že koncentrace fascinu je zvýšena v mnoha maligních nádorových buňkách. Výsledná zvýšená pohyblivost těchto buněk zvyšuje riziko metastázy. Odpovídající buňky snadněji pronikají do jiných tkání a vytvářejí tam nové nádory (metastázy). Jak tento proces skutečně funguje, je stále předmětem výzkumu.

Je však známo, že filopodie hraje v těchto rakovinných buňkách hlavní roli a že aktinová vlákna jsou tam stabilizována fascinem. Fascin lze použít jako nádorový marker pro diagnostiku maligních novotvarů. Zvýšená koncentrace fascinu však automaticky neznamená, že je možné stanovit diagnózu rakoviny. Toto zjištění je pouze známkou možného metastatického nádoru. Protože zvýšené hodnoty fascinů nejsou specifické pro nádory.Koncentrace fašinů může být také zvýšena u jiných nemocí.

To platí zejména pro nemoci, u kterých dochází ke zvýšené tvorbě imunitních buněk. Imunitní buňky musí být velmi mobilní, aby mohly být rychle přítomny v jakékoli části organismu. Dobrým příkladem je infekce virem Epstein-Barr. B-lymfocyty, které obsahují zvláště velké množství fascinu, se zde stále více formují.