U molekulskoj biologiji, kaveolini su porodica integralnih membranskih prozeina koji su glavne komponente kalveolskih membrana i uključeni u receptor-nezavisnu endocitozu.[1][2][3] Kaveolini mogu djelovati kao skele proteina unutar kaveolnih membrana tako što razdvajaju i koncentrišu signalne molekule. Također indukuju pozitivnu (unutrašnju) zakrivljenost membrane putem oligomerizacije i insercije ukosnice. Različite klase signalnih molekula, uključujući G-proteinske podjedinice, receptorske i nereceptorske tirozin-kinaze, endotelnesintazedušik-oksida (eNOS) i male GTPaze, vezujući Cav-1 preko njegovog 'kaveolin-skelskog domena'.
Porodica kaveolinskih gena ima tri člana kod kičmenjaka: CAV1, CAV2 i CAV3, koji kodiraju proteine kaveolin-1, kaveolin-2 i kaveolin-3. Sva tri člana su membranski proteini slične strukture. Kaveolin formira oligomere i povezuje se sa holesterolom i sfingolipidima u određenim dijelovima ćelijske membrane, što dovodi do stvaranja kaveola.
Struktura i ekspresija
Kaveolini su slične strukture. Svi formiraju omče za ukosnice koje su umetnute u ćelijsku membranu. I C– i N-terminal su okrenuti prema citoplazmatskoj strani membrane. Postoje dvije izoforme kaveolina-1: kaveolin-1α i kaveolin-1β, pri čemu ovom posljednjem nedostaje dio N-kraja.
Funkcije kaveolina se još uvijek intenzivno istražuju. Najpoznatiji su po svojoj ulozi u formiranju invaginacijaplazmamembrana veličine 50 nanometara, koje se nazivaju kaveole. Oligomeri kaveolina čine omotač ovih domena. Ćelije koje nemaju kaveoline takođe nemaju kaveole. Mnoge funkcije se pripisuju ovim domenima, u rasponu od endocitoza i transcitoza do transdukcija signala.
Genetički modifikovani miševi kojima nedostaju kaveolin-1 i kaveolin-2 su održivi i plodni, što pokazuje da ni kaveolini ni kaveole nisu bitni u razvoju embriona ili reprodukciji ovih životinja. Međutim, nokautirane životinje razvijaju abnormalna, hipertrofna pluća i srčanu miopatiju, što dovodi do smanjenja životnog vijeka. Miševi kojima nedostaju kaveolini takođe pate od poremećenih angiogenih odgovora, kao i od abnormalnih odgovora na vazokonstrikcijske stimuluse. Kod zebrica, nedostatak kaveolina dovodi do embrionske smrtonosnosti, što sugerira da su viši kičmenjaci (kao što su primjeri miševa) razvili kompenzaciju ili redundanciju za funkcije kaveolina.
Klinički značaj
Kancer
Kaveolini imaju paradoksalnu ulogu u nastanku ove bolesti. Upleteni su i u supresiju tumora i onkogenezu.[4] Visoka ekspresija kaveolina dovodi do inhibicije puteva povezanih s rakom, kao što su faktor rastasignalni putevi. Međutim, pokazalo se da su određene ćelije raka koje eksprimiraju kaveoline agresivnije i metastatske, zbog potencijala za rast nezavisno od sidrišta.
