Fasciny představují malý a extrémně kompaktní protein molekuly které interagují s aktinovými vlákny. Přitom spojují aktinové řetězce a zabraňují tak jejich dalšímu zesíťování. Fasciny dále slouží jako značky v rakovina diagnóza.
Co je to fascinující?
Fasciny jsou Proteinů které regulují aktivitu aktinových vláken. Jejich rolí je zabalit aktinová vlákna tak, aby byla paralelně a pevně spojena na vazebných místech. K vazbě na aktinové řetězce dochází fosforylací. Za tímto účelem mají dvě vazebná místa a tvoří svazky aktinových vláken, každé od sebe vzdálené deset nanometrů. Samotné fasciny jsou velmi malé a kompaktní molekuly. Jejich hmotnost je asi 55 až 58 kilodaltonů. Hrají hlavní roli v pohybu aktinových vláken a tím i buněk. Hlavně v buněčných výčnělcích bohatých na aktiny je spousta fascinu. Tyto buněčné výčnělky jsou také známé jako filopodia. Filopodia jsou známé jako takzvané falešné nohy radiolarianů, které se také mohou pohybovat s jejich pomocí. Ale všechny eukaryotické buňky mají také tyto výčnělky, takže mohou interagovat s jinými buňkami a sloužit k jejich pohybu. Obecně existují tři různé formy fascinů, které jsou také kódovány různými geny. Takzvaný Fascin 1 (FSCN 1) se vyskytuje hlavně v neuronech. Ale je také přítomen v jiných buňkách v různých koncentracích. Fascin 2 (FSCH 2) se produkuje v sítnici očí a Fascin 3 (FSCN 3) je přítomen výlučně ve varlatech.
Funkce, efekty a role
Nejdůležitější funkcí Fascinu je stabilizovat aktinová vlákna jejich spojením. Aktinová vlákna se méně zesíťují, což přispívá k pohybu buněčných organel v buňce a buňce samotné. Exprese fascinu se vyskytuje ve všech buňkách těla. U různých typů buněk je to však jiné. Existují buňky, které vykazují větší pohyblivost než jiné. Například imunitní buňky se často musí rychle dostat na své cílové místo, když se v určité oblasti těla vyvine ohnisko infekce. Aktivitu aktinových vláken dobře ilustruje příklad makrofágů. Když makrofágy (zachycovací buňky) dosáhnou infekčních útočníků, uzavřou je. Přitom tvoří filopodia, které obklopují odpovídající bakterie nebo zahraniční Proteinů. To jim umožňuje začlenit je a rozpustit v buňce. Koncentrace fascinů jsou tím vyšší, čím mobilnější musí být buňka. Čím méně fascinující přítomnost, tím více propojených aktinových vláken. To vede k více stacionárním buňkám.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty
Fasciny jsou společníkem Proteinů aktinových vláken. Jak již bylo zmíněno dříve, poskytují svazky aktinových řetězců, čímž je zabalí. To má za následek svazky paralelních aktinových vláken, které v důsledku obalu ztrácejí schopnost dalšího síťování. Aktin se skládá z řetězců bílkovin molekuly, které jsou hlavní hmota cytoskeletu. S pomocí cytoskeletu se buňky mohou pohybovat. Pokud by aktinová vlákna nebyla spojena dohromady, došlo by k jejich propojení a omezení pohybu buněk. Aktinové vlákno se skládá z dvojité šroubovice dvou aktinových řetězců. Fascin obklopuje svazek aktinových vláken a pevně je váže na dvou kontaktních místech. Tato kontaktní místa jsou tvořena fosforylací. Ve fosforylaci, a fosfát Skupina z ATP se váže na hydroxylovou skupinu aminokyseliny. V případě fascinů je to serin. Fosfáty tak spojují fascinující molekulu s molekulou aktinu. Avšak s omezením zesíťování je podporována aktivní mobilita aktinových vláken (motilita) podél řetězce. Toho je dosaženo neustálou degradací aktinového řetězce na jedné straně se současnou akumulací aminokyseliny na druhé straně. Tento proces také probíhá pouze pomocí fosforylace za účasti ATP a ADP. Tyto procesy tak generují aktivní pohyb aktinových vláken. Nejprve se vytvoří buněčné výčnělky (filopodia), které pak zajišťují aktivní pohyb buněk. Stabilizací aktinových vláken s Fascinem a inhibicí jejich zesítění se tak podporuje pohyblivost aktinových vláken.
Nemoci a poruchy
Bylo také zjištěno, že koncentrace Fascinu se zvyšuje v mnoha maligních nádorových buňkách. Výsledná zvýšená pohyblivost těchto buněk zvyšuje riziko metastáz. Odpovídající buňky tak snadněji napadají jiné tkáně a vytvářejí nové nádory (metastáz) tam. Jak k tomuto procesu skutečně dochází, je stále předmětem výzkumu. Je však známo, že filopodie v nich hrají hlavní roli rakovina buňky a že tam jsou aktinová vlákna stabilizována Fascinem. Fascin lze tedy použít jako a nádorový marker pro diagnostiku maligních novotvarů. Nicméně, zvýšené koncentrace Fascin to automaticky neznamená rakovina lze diagnostikovat. Toto zjištění je pouze indikací možného metastatického nádoru. Je to proto, že zvýšené hladiny fascinu nejsou specifické pro nádory. The koncentrace Fascinů může být zvýšen také u jiných onemocnění. To platí zejména pro onemocnění, při kterých dochází ke zvýšené produkci imunitních buněk. Imunitní buňky musí být velmi mobilní, aby mohly být rychle přítomny na jakémkoli místě organismu. Dobrým příkladem je infekce virem Epstein-Barr virus. V tomto případě B lymfocyty, které obsahují zvláště velké množství fascinu, se tvoří ve zvýšené míře.
