Fascin: functie en ziekten

Fascins vertegenwoordigen kleine en extreem compacte eiwitten moleculen die interageren met actinefilamenten. Daarbij bundelen ze de actineketens en voorkomen ze verdere verknoping. Fascins dienen verder als markeringen in kanker diagnose.

Wat is fascinerend?

Fascins zijn eiwitten die de activiteit van actinefilamenten reguleren. Hun rol is om actinefilamenten zo te verpakken dat ze parallel en star verbonden zijn op de bindingsplaatsen. Binding aan de actineketens vindt plaats door fosforylering. Voor dit doel hebben ze twee bindingsplaatsen en vormen ze bundels actinefilamenten, elk tien nanometer uit elkaar. De boeiboorden zelf zijn erg klein en compact moleculen​ Hun gewicht is ongeveer 55 tot 58 kilodalton. Ze spelen een belangrijke rol bij de beweging van actinefilamenten en dus van cellen. Vooral in de actinerijke celuitsteeksels zit veel Fascin. Deze celuitsteeksels worden ook wel filopodia genoemd. Filopodia staat bekend als de zogenaamde valse voeten van radiolarians, die ook met hun hulp kunnen bewegen. Maar alle eukaryote cellen hebben ook deze uitsteeksels, zodat ze kunnen interageren met andere cellen en ook kunnen dienen voor hun voortbeweging. Over het algemeen zijn er drie verschillende vormen van fascines, die ook worden gecodeerd door verschillende genen. De zogenaamde Fascin 1 (FSCN 1) komt vooral voor in neuronen. Maar het is ook in andere cellen in wisselende concentraties aanwezig. Fascin 2 (FSCH 2) wordt geproduceerd in het netvlies van de ogen en Fascin 3 (FSCN 3) is uitsluitend aanwezig in de testikels.

Functie, effecten en rollen

De belangrijkste functie van Fascin is het stabiliseren van actinefilamenten door ze te bundelen. Actinefilamenten verknopen minder, wat bijdraagt ​​aan de beweging van celorganellen in de cel en de cel zelf. Expressie van Fascin komt voor in alle lichaamscellen. Het is echter verschillend voor verschillende celtypen. Er zijn cellen die een grotere beweeglijkheid vertonen dan andere. Immuuncellen moeten bijvoorbeeld vaak snel op hun doelwit zijn wanneer zich een focus van infectie ontwikkelt in een bepaald deel van het lichaam. De activiteit van actinevezels wordt goed geïllustreerd door het voorbeeld van macrofagen. Wanneer de macrofagen (scavenger-cellen) de besmettelijke indringers bereiken, omsluiten ze ze. Daarbij vormen ze filopodia, die het overeenkomstige omsluiten bacteriën of buitenlands eiwitten​ Hierdoor kunnen ze ze opnemen en oplossen in de cel. De concentraties fascines zijn hoger naarmate de cel mobieler moet zijn. Hoe minder fascinerend aanwezig, hoe meer de actinefilamenten met elkaar zijn verbonden. Dit leidt tot meer stationaire cellen.

Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Fascins zijn metgezel eiwitten van actinefilamenten. Zoals eerder vermeld, zorgen ze voor bundeling van actineketens, waardoor ze worden verpakt. Dit resulteert in bundels parallelle actinefilamenten die als gevolg van de verpakking het vermogen om verder te verknopen verliezen. Actine bestaat uit eiwitketens moleculen, die de belangrijkste zijn massa van het cytoskelet. Met behulp van het cytoskelet kunnen cellen zich verplaatsen. Als de actinefilamenten niet samen zouden worden gebundeld, zouden ze met elkaar verbonden raken en de celbeweging beperken. Een actinefilament bestaat uit een dubbele helix van twee actineketens. Fascin omringt een bundel actinefilamenten en bindt ze stevig op twee contactpunten. Deze contactplaatsen worden gevormd door fosforylering. Bij fosforylering, a fosfaat groep van ATP bindt aan een hydroxylgroep van een aminozuur. In het geval van fascines is dit serine. De fosfaten verbinden zo het fascinerende molecuul met het actinemolecuul. Met de beperking van verknoping wordt de actieve mobiliteit van de actinefilamenten (beweeglijkheid) langs de keten echter bevorderd. Dit wordt bereikt door de constante afbraak van de actineketen aan de ene kant met gelijktijdige accumulatie van aminozuren aan de andere kant. Dit proces vindt ook alleen plaats met behulp van fosforylering met de deelname van ATP en ADP. Deze processen genereren dus een actieve beweging van de actinevezels. Eerst worden de celuitsteeksels (filopodia) gevormd, die vervolgens zorgen voor de actieve voortbeweging van de cellen. Dus door actine-filamenten te stabiliseren met Fascin en hun verknoping te remmen, wordt de actinevezelmotiliteit bevorderd.

Ziekten en aandoeningen

Er is ook gevonden dat de concentratie van Fascin is verhoogd in veel kwaadaardige tumorcellen. De resulterende verhoogde beweeglijkheid van deze cellen verhoogt het risico op uitzaaiingen. De corresponderende cellen dringen dus gemakkelijker andere weefsels binnen en vormen nieuwe tumoren (metastasen) Daar. Hoe dit proces werkelijk verloopt, is nog onderwerp van onderzoek. Het is echter bekend dat de filopodia hierin een grote rol spelen kanker cellen en dat de actinevezels daar worden gestabiliseerd door Fascin. Fascin kan dus worden gebruikt als een tumormarker voor de diagnose van kwaadaardige gezwellen. Echter, een verhoogde concentratie van Fascin betekent dat niet automatisch kanker kan worden gediagnosticeerd. Deze bevinding is slechts een aanwijzing voor een mogelijk uitgezaaide tumor. Dit komt omdat verhoogde Fascin-niveaus niet specifiek zijn voor tumoren. De concentratie of Fascins kan ook worden verhoogd bij andere ziekten. Dit geldt met name voor ziekten waarbij er een verhoogde productie van immuuncellen is. Immuuncellen moeten zeer mobiel zijn om snel overal in het organisme aanwezig te kunnen zijn. Een goed voorbeeld hiervan is infectie met de Epstein-Barr virus​ In dit geval B lymfocyten, die een bijzonder grote hoeveelheid Fascin bevatten, worden in verhoogde mate gevormd.