Функції та застосування муцинів равликів

Застосування слизу равликів.

Муцини - це високоглікозильована протеїнова сім'я, яка виділяється тваринами для адгезії, Гідратації, Мастила, та інші функції. Незважаючи на їх повсюдність, муцини тварин в значній мірі нехарактерні. Равлики виробляють білки муцину на своїй слизовій для широкого спектру біологічних функцій, включаючи мікробний захист, адгезія і змащення. Останнім часом, муцини равликів також стали прибутковим джерелом інновацій з широким спектром застосування в хімії., біологія, Біотехнології, біомедицина. Специфічно, слиз равликів була застосована в якості засобів по догляду за шкірою, засоби для загоєння ран, хірургічні клеї, і для боротьби з виразками шлунка. Останні досягнення в області інтегрованої оміки (геномний, транскриптомічна, протеомічна, глікомічний) технології поліпшили характеристику гастроподових муцинів, Збільшення генерації нових біоматеріалів. Ця перспектива описує поточні дослідження секретованого слизу равликів, Підкреслюючи потенціал цього біополімера, а також окреслює дослідницьку стратегію для задоволення незадоволеної потреби в вивченні ієрархічних структур, які призводять до величезного біологічного та хімічного різноманіття генів слизу равликів..

Введення

Інтрига в слизу слизу стежки, залишені равликами і слимаками, сходить до Стародавньої Греції, де вони використовували слиз для його здатності зменшити запалення і ознаки старіння. Сьогодні слиз равликів все ще використовується в продуктах по догляду за шкірою різними компаніями і є зростаючим ринком, вартість якого, як очікується, наблизиться $770 мільйон на 2025. Незважаючи на комерційне застосування, область досліджень слизу залишається напрочуд слаборозвиненою. Основною складовою, яка відповідає за властивості слизу, є виділені муцини, Сімейство сильно глікозильованих білків, що виробляються в епітеліальних клітинах у більшості тварин. Муцини або пов'язані з плазматичною мембраною, або виділяються з клітини., і кожен тип має серйозні відмінності в своїх функціях і можливостях. Мембранні муцини - це гліколіпіди, які діють як маркери сигналізації клітин, а також захищають клітину від позаклітинних образ, які можуть призвести до пошкодження., такі як інфекції та фізична напруга . Виділені муцини можуть бути як гелевоутворющими, так і негельотворюючими біополімерами. Виділені біополімери утворюють макроскопічну шкалу слизових оболонок. На ці слизові оболонки припадає велика частина площі поверхні багатоклітинних організмів, що піддаються впливу навколишнього середовища.. У людини, слизові мембрани складаються з 99% площі поверхні тіла. Кожен вид равликів виділяє кілька різних функціональних слизів. Слиз, що виробляється ногою равлики, використовується для адгезії і для змащення, дозволяє равликові прилипати або ходити по будь-якій поверхні, навіть під час інвертування. Крім того, слиз, що утворюється на спині равлики, використовується для мікробного захисту і гідратації тканин. Деякі види равликів мають спеціалізоване застосування слизу. Наприклад, Falsilunatia eltanini (Місячний равлик) Використовує слиз для захисту своїх яєць, і Tikoconus costarricanus (Костариканський сухопутний равлик), використовує слиз для несучої діяльності, наприклад, щоб сховатися від Сонця на дні листя під час посухи. Останні досягнення в оміці (геномний, транскриптомічна, протеомічна, глікоміка) технології розширили дослідження гастроподів муцинів як наукового ресурсу з широким спектром застосування в хімії, біологія, Біотехнології, і медицина. Наприклад, протимікробні властивості слизу равликів використовуються для боротьби з розладами, що спостерігаються у людей, починаючи від виразок шлунка, до післяопераційних інфекцій, пов'язаних з. Муцини також поєднуються з схваленими терапевтичними засобами, щоб потенціювати здатність препарату лікувати хвороби., такі як діабет і виразковий коліт. Крім того, муцини равликів досліджуються у величезному масиві інших біотехнічних застосувань, які використовують їх поверхнево-активні властивості. . Незважаючи на свій потенціал, Мало що відомо про те, як ієрархічні структури муцину враховують їх різноманітні функціональні властивості.. Існує незадоволена необхідність вивчити біологічне та хімічне різноманіття генів муцину равликів, щоб з'ясувати керівні принципи, які визначають різноманітні властивості, пов'язані з кожним геном.. У цій перспективній статті будуть висвітлені поточні застосування секретованого слизу равликів, які демонструють потенціал цього біополімера як ресурсу для біотехнологічних та біомедичних досягнень. Ми також опишемо комплексну стратегію оміки для дослідження біологічного та хімічного різноманіття генів слизу равликів.

Застосування слизу равликів.

(A) Застосування слизу равликів. Слиз равликів була використана для догляду за шкірою, загоєння ран і омолодження, і доставки ліків. Слиз равликів досліджується в харчовій науці, покриття імплантатів, та інші біотехнічні сектори в даний час досліджують муцини для вивчення для потенційного використання.. (B) Двовимірне представлення муцинових структур. Муцини характеризуються двома частинами їх будови, їх білкове ядро, і їх глікан розгалуження. Білкове ядро являє собою білкову послідовність змінної довжини в залежності від гена муцину, який був додатково змінений за допомогою гілок глікозилювання. Структура білка, однак має кілька доменів, і ці домени варіюються в залежності від функції та клітинного розташування муцину. Гілки глікана - це цукрові гілки, починаючи від 3 до 18 Цукру, і складають більшу частину муцинової маси. Показані 2 розмірні представлення різних типів муцинів, та їх стереотипні особливості. (C) Застосування комплексного підходу до оміки для виявлення послідовності муцину равликів, структура, і функції. Шлях 1(Ліворуч) екстракт сирих білків муцину і відокремлюється від клітинного сміття для отримання послідовних мас зі спектроскопічних і мас-спектрометричних аналізів. Шлях 2(Праворуч) РНК-екстракція з слизових залоз або всієї тварини з подальшим de novo складання послідовностей генів муцину для створення бази даних blast проти шляхом порівняння зібраних послідовностей з відомою базою даних муцинів, отримуємо передбачувані послідовності муцинів. Об'єднуючи протеомічні та РНК-трубопроводи, ми підтверджуємо послідовність муцину рідного типу для подальшого аналізу.

Структурні варіації муцинів

Муцини містять кілька доменів, які сприяють їх загальній функції. Структурна варіація дозволяє забезпечити їх широке біологічне різноманіття та унікальні фізичні характеристики. Тандемний повторюваний домен, розташований в центрі білкової магістралі, багатий на серин, креонін, і пролін, служить якорем для глікозилювання. Глікани муцину переважно пов'язані з O, але незначна кількість N-пов'язаних гліканів може бути присутня. Довжина домену глікозилювання і кількість повторів відрізняється між муцинами і надає різні хімічні характеристики. Секретовані муцини мають багаті цистеїном області на обох кінцях тандемного повторюваного домену, які використовуються для стабілізації, надання дисульфідних точок мосту для обох- і внутрішньомолекулярне склеювання. Крім того, ці регіони служать як для забезпечення додаткової структурної диверсифікації, і дозволити мультимеризацію муцинів та інших багатих сіркою біомолекулів .

Зазвичай, N-ацетилгалактозамін (GalNAc) кріпиться до білкового ядра через O-глікозидні зв'язки між моносахаридом і залишками Ser або Thr (GalNAc[α1]-Ser/Thr). Це утворює антиген TN, який зазвичай зустрічається у людей, щоб бути зарегульованим при деяких видах раку . Звідти, галактоза додається до структури (Гал[β1-3]GalNAc[α1]-Ser/Thr), формування ядра муцину 1 O-glycan. O-глікани відрізняються за розміром, до 2 до 20 залишки цукру, і в композиції, як інші цукри, такі як N-ацетилглукозамін (GlcNAc) і фукоза (Fuc) додаються послідовно. Сіалові кислоти і маноза також містяться в слідових кількостях. Сіалові кислоти, зокрема, Відомо, що вони відіграють важливу роль в імунних властивостях муцинів.. Сіалева кислота опосередковує взаємодію між клітинами та клітинами, поряд з можливістю маскування антигенів з макрофагів людини . Подальшого, сіалові кислоти є основними точками зв'язування для лектинів, поширене сімейство білків, що міститься в вродженій імунній системі. Крім того, секретовані муцини також демонструють С-манносилювання, де С1 манозних зв'язків з кільцем indol в триптофані, що дозволяє більшу варіацію третинної структури .

Тонкі зміни в структурі муцина, зокрема амінокислотну послідовність і глікозилювання, може відповідати зовсім іншій біологічній функції . У той час як ці білки переважно вуглеводи за вагою, до 90%, як білкові, так і гліканові структури забезпечують загальні функціональні характеристики муцину. Крім того, окремі муцини можуть мати кілька глікоформ в нормальних і хворих станах, і різні популяції одного виду можуть проявляти різні глікоформи. Це різноманіття дозволяє організмам індивідуалізувати кожен муцин для конкретних фізіологічних та екологічних умов.. В цілому мало що відомо про генотип-фенотип зв'язок генів муцину, що призводить до різних функціональних властивостей.. Було виявлено кілька генів муцину людини, і є принаймні 21 перевірені гени кодування муцину, Кожен з різними біологічними видами діяльності. На відміну від, в той час як багато передбачуваних генів муцину равликів були ідентифіковані, жоден з них не був підтверджений. Однак, Відсутність надійної характеристики генетики та структурних відмінностей між слизами равликів не виключала їх застосування для вирішення нагальних потреб медичних та біотехнологічних матеріалів..

Муцини равликів як протимікробні засоби

Стійкі до антибіотиків бактерії стають все більш поширеною проблемою без багатьох життєздатних рішень.. Тому що молюскам не вистачає адаптивного імунітету, вони залежать від фізичних бар'єрів і вродженого імунітету для захисту від патогенних агентів. Для більшості равликів, стопа має найбільший контакт з поверхнями, які забруднені патогенами і паразитами, а секреція слизу уздовж ніг захищає від таких мікробів. Однією з найбільш ранніх слизів, оцінених для антимікробної активності, була активність Achatina fulica (Гігантський африканський сухопутний равлик). Слиз з A. fulica продемонстрували багатообіцяючу антибактеріальну активність проти грампозитивних бактерій, Bacillus subtilis і Золотистий стафілокок, Грамнегативні бактерії, Кишкова паличка і Pseudomonas aeruginosa . Виділення слизу A. fulica пригнічував бактеріальний ріст обох S. золотистий і S. епідермідіс при нанесенні за допомогою намотаних перев'язувальних плівок на модель миші. Ранові пов'язки поліпшили дозрівання тканин гранулювання і швидкість відкладення колагену, які, як відомо, прискорюють процес зцілення . У подібному дослідженні, слиз Helix aspersa продемонстрували антимікробну активність проти декількох штамів Pseudomonas aeruginosa. Подальшого, слиз обох A. маргінальні дані і A. fulica, були використані як рана dressinsg на 28 клінічні зразки ран, зібрані з відомими поширеними інфекціями. Слиз показала антибактеріальну потенцію проти Стафілокок, Стрептокок, і Псевдомони ізольовані від ран. У тому ж дослідженні, Порівняно з сімома поширеними антибіотиками, включаючи амоксицилін, стрептоміцин, і хлорамфенікол, деякі виділення слизу були більш гальмівними для інфекцій, ніж комерційні антибіотики.. Розуміння антимікробних властивостей слизу равликів є активним і зростаючим напрямком досліджень.

Види молюсків, муцин яких були застосовані в різних секторах для біомедичних або біотехнологічних застосувань.Молюсковий муцин застосовується як протимікробні препарати для пригнічення патогенів.

Види молюсків, муцин яких були застосовані в різних секторах для біомедичних або біотехнологічних застосувань. Молюсковий муцин застосовується як протимікробні препарати для пригнічення патогенів.

Равлик муцини як транспортні засоби доставки наркотиків

Адаптивність біополімерів муцину равликів робить їх унікальними перспективними кандидатами на нові системи доставки ліків. Під час спарювання, самці равликів стріляти дротик, щоб доставити слиз, що містить допоміжні білки в самку, що, в свою чергу, підвищує плодючість самки равлики . Цей процес спирається на багатофункціональну систему, з кожним компонентом, який відіграє певну роль. Дротик діє як голка, пронизлива тканина і введення слизу, яка несе в самку равлики білки аксесуара. Подібним чином, слиз може бути адаптована, щоб діяти як вектор доставки біоактивних молекул. Слиз равликів, як відомо, виключно добре поєднується з будь-якими ліками, які всмоктуються через слизові оболонки через їх здатність полегшувати дифузію через мембрани. . Наприклад, метформін гідрохлорид, ліки від діабету, був прикріплений до гігантського африканського наземного равлика муцин з використанням поліетиленгліколю (КІЛОЧОК) для підвищення біодоступності препарату. Пегілізація, це часто використовуваний процес, коли терапевтичний оточений матрицею полімерів, переважно, поліетиленгліколь. Ця матриця вигідно впливає на фармакокінетику терапевтичної, продовження періоду напіврозпаду, Через захист від антитіл, і дозволяє змінний контроль біодистрибції в залежності від матричного складу. Равлик муцин, зокрема, показує обіцянку як полімер, Оскільки вони дуже гідрофільні, а також легко взаємодіяти з шлунково-кишковими слизовими оболонками, загальне місце всмоктування наркотиків. Метформін-завантажений PEGylated-муцин покращив фармакокінетику та фармакодинаміку нормально погано засвоєного препарату, збільшення випуску до 92% порівняно з 81% В даний час використовується на ринку. В іншій програмі, весь Костус афер (імбирна лілія) квіти в поєднанні зі слизом равликів показали зниження рівня глюкози в крові у діабетичних Мус мускул (Швейцарські миші-альбіноси) залежно від дози, що показало можливий антидіабетичний потенціал муцину равликів.

Полімерна матриця, що зв'язується з наркотиками, і кристали ватериту, що містять муцин, були використані в якості носіїв доставки ліків для ефективного завантаження і контрольованого вивільнення невеликих протиракових препаратів і терапії на основі білка.. Ватеритові мікрокристалічні, коли кристалізується в концентраціях муцину, коливається між 1 і 6 мг/мл, мають кращу підтримку катіонних біоактивів і стабільність в фізіологічних умовах Додатково, муцини були пов'язані з фотосенсибілізаторами з метою посилення таргетингу та оптимізації контролю доставки в ракові клітини.. Самостійно зібрані муцинові багатошарові капсули і мікрочастинки, що містять муцин, представляють особливий інтерес для майбутніх досліджень контрольованих механізмів доставки ліків для вивільнення., особливо для подолання проблем біосумісності, біорозкладаність, і мукоадхезія.

Муцини равликів як протипухлинні агенти

Муцин равликів показав терапевтичний потенціал проти меланоми, Один з найнебезпечніших видів раку шкіри. У той час як нові розробки в терапії раку призвели до більш високих показників ремісії і більш тривалої тривалості життя для тих, хто страждає, ці розробки не показали аналогічних врожаїв при меланомі. Як стійкість до лікування є загальним для цього раку, існує нагальна необхідність пошуку ефективних нових підходів для лікування меланоми. Дослідження H. apersa слиз на лініях клітин меланоми повідомила, що слизова оболонка равлика знижує життєздатність і пригнічує метастази клітин меланоми. Зниження життєздатності клітин було пов'язано з апоптотичною подією, пов'язаною з розщепленням Полі (АДП-рибоза) Полімеразна (PARP). Крім того, інгібування метастазів було досягнуто шляхом блокування функції і експресії інтегріну, і, таким чином, пригнічуючи рак від можливості рости. В іншому дослідженні, H. aspersa муцин безпосередньо пригнічував ріст двох клітинних ліній меланоми людини, збільшення експресії цитокінів TNFα, і гальмування NF-κB, процес транскрипції, який при правильному регулюванні був пов'язаний з прогресуванням раку, Зростання цих клітинних ліній було зменшено, Демонстрація своїх антимеланогенних властивостей. Поки ще на ранніх стадіях розвитку, застосування муцинів равликів як протипухлинних засобів викликає зростаючий інтерес у біомедичної спільноти.

Муцини равликів полегшують загоєння ран

Слиз равликів може полегшити загоєння і стала важливим ресурсом в дослідженнях ран. Муцини з Helix aspersa (Садова равлик) було показано, щоб допомогти з регенерацією шкіри після гострого радіодерматиту, загальний побічний ефект від променевої терапії. Як повідомляється, слиз садових равликів збільшила швидкість загоєння за допомогою антиоксидантів і вільного радикального регулювання. Слиз з саду поліпшила еритему у щурячих моделей, і, ті ж щури показали зниження фотостаріння, а також. А також здатність лікувати поверхневі травми, муцини показали здатність застосовуватися на внутрішніх ранах. Муцини були включені поряд з пероральними нестероїдними протизапальними препаратами. (НПЗП), для зменшення або усунення травм слизової шлунка. НПЗЗ зменшують запалення, але мають побічні ефекти, пов'язані з травмами шлунково-кишкового тракту та пошкодженням печінки. Багато компаній звернулися до натуральних продуктів, щоб протидіяти цим побічним ефектам., і було показано, що муцин лікує виразкові хвороби, побічні ефекти, викликані НПЗЗ. Комбінація антибіотиків, кларитроміцин, і A. fulica муцин показав позитивні результати при лікуванні виразкової хвороби. Крім противиразкових властивостей, швидкість загоєння виразок збільшилася з концентрацією муцину і була швидшою, ніж тільки кларитроміцин.

Слиз равликів, що використовується для біоінспірованих матеріалів

Вивчення природних речовин як платформи для створення нових матеріалів призвело до численних революційних продуктів., наприклад, Lipitor, Пеніцилін, Морфін. Аналогічно, муцини використовувалися як біоматеріальне покриття з метою зменшення відторгнення неорганічних імплантатів.. Відмова від хірургічних імплантатів через інфекцію призводить до більш ніж 1 мільйон медичних випадків на рік, при цьому вартість оригінальної операції становить лише частину витрат на лікування відповідної інфекції.. Нанесення плівки на основі муцину на поліетилентерефталат, поширений матеріал, що використовується в медичних імплантатах, значно знижується імунна відповідь, викликана поглинанням IgG і IgM в пластик. Це ж дослідження також показало, що воно зменшило активацію фібриногену., відомий запальний агент, при контакті з муциновим покриттям в порівнянні з неочищеним пластиком. Муцини були показані в інших дослідженнях, щоб зменшити розмноження мікробів на імплантованих пристроях. Технології на основі муцину показують величезні перспективи для досягнень у галузі біоматеріалів.

Прикладом того, як муцини використовуються в якості біоматеріалів, є застосування муцинів при синтезі водорозчинних вуглеводнів.. Перев'язуючи муцин та /або муцин-імітуючі сполуки з гідрофобним ліпідним ланцюгом, вуглеводневий комплекс залишався призупиненим у водних умовах, навіть через кілька місяців, в той час як некомплексований вуглеводнь буде швидко випадати з розчину. В іншому пов'язаному дослідженні, проведеному групою Combaa, ця властивість була застосована для посилення виявлення глюкози шляхом створення стабілізованої суспензії вуглецевого нанотрубково-муцинового комплексу для біосенсора глюкози сендвіч-типу. Отриманий біоаналітичний пристрій є 20% Більш чутливі і 40% швидше, ніж звичайні пристрої, які не включають цю матрицю дизайну датчика.

Муцини, які вступають в контакт з ліками, що поглинаються через слизові оболонки, також може бути використаний в хроматографії, щоб допомогти у визначенні біодоступності та поглинання через мембрану. Свинячий шлунковий муцин, прив'язані до колони кремнезему через амінопропілові зв'язки, допускається поділ молекул препарату за спорідненістю слизової оболонки препарату, що зв'язує спорідненість. В іншому дослідженні муцин був прив'язаний до колони за допомогою іонообміну з кальцієм-альгінатом., Муцин знерухомлений, імітація біологічних слизових оболонок. Більш тривалий час утримання молекули в колонці муцину вказував на високу взаємодію препарату-муцину, що корелює з затримкою біодоступності in vivo. Це додає ще один вимір для оцінки ліків, що використовуються при конкретних захворюваннях, які впливають на виробництво муцину., наприклад, муковісцидоз.

Та ж колона слизового шлунка свиней була використана для оцінки збереження смаку харчовою промисловістю.. Було показано, що колона муцину імітує бичачий язик для утримання смаку, що зменшує потребу і потенційно може усунути тестування на тваринах. Муцини були широко вивчені в їх ролі зі смаком сприйняття. Наявність муцинів в ротовій порожнині безпосередньо корелює з підвищеним осадженням смакотворюючих сполук., що, в свою чергу, підвищує сприйняття смаку. Це явище також розглядається як причина втрати смаку в літньому віці.. Зниження рівня MUC7 в слині було відзначено у літніх людей зниження смаку. Вважається, що ця принизлива регуляція зменшує мукоадхезію молекул аромату., що призводить до ослаблення смакового сприйняття.

Темп равлика до характеристики молекул муцину

Незважаючи на зростаючий інтерес до області, Є ще багато перешкод, які запобігають прогресу в дослідженнях муцину равликів. Багато видів равликів, які мають потенціал для нового відкриття муцину, часто недоступні через їх середовище проживання.. Відсутність легкодоступних зразків біологічного матеріалу і труднощі у виявленні структур муцину перешкоджають надійному синтезу муцинів в кількостях, достатніх для повторних експериментів.. Кілька груп розслідують стійкі, масштабовані підходи до виробництва синтетичних муцинів, однак поле знаходиться в зародковому стані В той час як муцини, які були ізольовані від A. fulica були широко вивчені, інші види залишаються занедбаними.

Найбільш життєздатним методом для комерційного виробництва муцину залишається видобуток і ізоляція від тварин., що не дозволяє застосовувати значні врожаї для застосування без рясного тваринного капіталу і, як правило, включає інвазивні методи. Складність, Достатку, і локалізація моделей глікозилювання на кожному муцині, на додаток до різних глікоформ муцину викликають труднощі у використанні загальних методів поділу для очищення, Синтезувати, і проаналізувати зразки муцину. Муцини часто піддаються посттрансляційним модифікаціям, наприклад, O-сульфація, N-сульфація, N-деацетилювання, які розрізняють функцію між білками. Ці посттрансляційні модифікації глікана є перешкодою для очищення зразків муцину, Характеристика, і синтез. Перспективний синтетичний підхід передбачає використання рекомбінантних бактерій, глікозилтрансфераза(GT)-опосередкована полімеризація, і трансглікозильованість. Однак, ці методи є недостатніми для досягнення промислово практичних врожаїв і не зможуть генерувати вичерпний набір глікоформ, які складають природні гелі слизу.. Існує ще труднощі у створенні Oглікозилювання в дріжджах, і є проблеми, пов'язані з передачею гілок глікозилювання до вибраних залишків білка. Ці проблеми представляють необхідність у розробці життєздатних і високоврожайних методів синтезу муцинів з використанням масштабованих хіміків., що було б першим кроком у використанні муцинів як цільової терапії або лікування.

В останні роки спостерігається поява -omic технологій (геноміка, транскриптоміка, протеоміка, глікоміка) які вимагають мінімальної кількості зразків, дозволяє охарактеризувати рідкісні або погано доступні зразки равликів. Аналогічна стратегія з тим, що було зроблено з отрутами равликів з використанням отрути, який поєднує транскриптомічні та протеомні методи з de novo послідовність біоінформатичних програм збірки для виявлення генетичної структури отрути равликів передбачуваних пептидних токсинів, може бути застосований для характеристики генів муцину і білків слизу. Специфічно, беручи нуклеотидні послідовності зібраних екзомів, а потім з'єднання, що з протеомічними значеннями маси, ми можемо підтвердити лінійні білкові структури муцину. При такому підході ми витягуємо мРНК зі слизових залоз або цілої тварини і через біоінформатичний трубопровід, Визначити гени муцину і первинні послідовності білків муцину. Нова ініціатива, Порівняльний проект мукоміки тварин (ТАБІР) застосовуватиме систематичний порівняльний аналіз генів муцину та гідрогелів слизу для визначення ієрархічних структур та властивостей різних слизів.

Незважаючи на обіцянку омічних методів виробництва надійних баз даних муцинів, Основні перешкоди все ще залишаються для їх вивчення. Однією з таких перешкод є алгоритми, які використовуються для збору секвенованих генів.. De Bruijn graphs, яка є послідовністю алгоритмів, яку використовують більшість асемблерів, мають труднощі зіставлення повторюваних доменів через кратність подібних послідовностей, що перекриваються. В даний час розробляється кілька інструментів для подолання цієї проблеми. . Кожна програма змінює зважування k-mers, які використовуються для побудови графіків De Bruijn, щоб пристосуватися до повторів тандему. Для протеомічного дослідження муцину, міжмолекулярні взаємодії муцинів з іншими муцинами викликають додатковий ступінь складності. Муцини, природно, створять мультимери самі по собі, з'єднання декількох білків між собою для того, щоб сформувати більшу структуру, Які регулярно спостерігаються в природі. Для того, щоб потім отримати один білок, зв'язки повинні бути розірвані, не розриваючи також зв'язків єдиного білка. Однак, муцинові мультимерні зв'язки важко зменшити, не впливаючи також на решту вторинної структури ланцюга муцинів.. Процедура проб і помилок в даний час використовується в протеомних дослідженнях муцину для генерації одиничних білкових мас.. Нові методи характеристики та синтезу повинні бути встановлені для точного виявлення та виготовлення муцинів равликів., і за допомогою підходу до оміки ми можемо визначити генотип до картографування фенотипу, необхідне для розуміння та розшифровки відмінностей функціональності, виявлених у кожному зразку муцину.

Заключні зауваження та перспективи на майбутнє

Равлики зустрічаються майже в кожному біомі, і умови навколишнього середовища, як видається, призводять до різноманітності генів муцину і універсальності функцій слизу. Муцини равликів продемонстрували біомедичний та біотехнологічний потенціал, і є біоінспірованним ресурсом значних обіцянок. Характеристика муцинів равликів обмежується не властивою їм цінністю, але за доступом і складністю ідентифікації молекули, очищення та дослідження. Залишилося відповісти на кілька питань про властивості муцинів і слизів у зв'язку з застосовним використанням. Ця перспектива демонструє високий потенціал врожайності муцинів равликів, і за допомогою адаптованого трубопроводу порівняльної оміки, Ми можемо краще зрозуміти ці унікальні білки, та їх вигідні біологічні та хімічні властивості.

Застосування слизу равликів для лікування захворювань

Посилання: Абдулла, A., Адамс, N., Кість, M., Елліотт, A. M., Гаффін, J., Джонс, D., та ін.. (2013). Керівництво по управлінню болем у літніх людей. Старіння віку 42, i1–i57. Дої:10.1093/старіння/afs200

Абдулла, L. H., Коклі, R., Вебстер, М. J., Чжу, Y., Тарран, R., Radicioni, G., та ін.. (2018). Виробництво муцину та гідратація Відповіді на Mucopurulent Матеріали в нормальному проти муковісцидозу дихальної епітелії. Ранку. J. Respir. Crit. Догляд Med. 197, 481–491. Дої:10.1164/rccm.201706-1139oc

Дерматит: Клінічна презентація, Патофізіологія, і лікування 2006. J. Ранку. Акад. Дерматол. 54, 28–46. Дої:10.1016/j.jaad.2005.08.054

гуті, S. М. M., Айкава, T., і Мацумото, J. J. (1982). Антибактеріальна активність слизу равлика муцин. Комп. Біохім. Фізіол. A: Фізіол. 72, 571–574. Дої:10.1016/0300-9629(82)90123-2

Липа, S. K., Саттон, P., Карлссон, N. G., Корольик, V., Макгакін, М. A. (2008). Муцини в мукосальному бар'єрі для інфекції. Слизовий імунол. 1, 183–197. Дої:10.1038/mi.2008.5

Лоді, M., Staikou, A., Янссен, R., і Куне, J. М. (2017). Високий рівень конкуренції сперми може збільшити передачу продуктів додаткової залози, що переносяться любов'ю Дротик сухопутних равликів. Еколь. Evol. 7, 11148–11156. Дої:10.1002/ece3.3385

Мама, J., Рубін, B. K., і Войнов, J. A. (2018). Муцини, Слиз, і келих клітини. Груди 154, 169–176. Дої:10.1016/j.chest.2017.11.008

Мартінс, М. D. F., Каетано, F. A. M., Сіріо, O. J., Yiomasa, М. M., Мідзусакі, C. Я., і Фігейредо, L. D. (2003). Avaliação macro e microscópica da cicatrização de lesões experimentalmente provocadas em pele de coelhos tratadas com secreção mucoglicoproteica Do escargot Achatina fulica. Braz. J. Ветеринара. Res. Анім. Sci. 40, 213. Дої:10.1590/s1413-95962003000900009

A. Майкл (Редактор) (2012). «Багатогранні потенціали біополімерів, отриманих з тропічних тварин, у доставці ліків: Уроки африканського равлика Муцина," Біополімери в доставці ліків: Останні досягнення та виклики (Шарджа, ОАЕ: БЕНТАМСЬКІ НАУКОВІ ВИДАВНИЦТВА), 27–38. Дої:10.2174/978160805078910901010027

Міхеєнко, A., Бзікадзе, A. V., Гуревич, A., Міга, K. H., і Певзнер, P. A. (2020). TandemTools: Відображення довгих зчитувань та оцінки / поліпшення якості збірки в наддовгих повтореннях тандемів. Березня. Наркотики 17, i75–i83. Дої:10.1093/біоінформатика/btaa440

Момо, М. A., Акпа, P. A., Ugwu, K. C., Кенечукву, F. C., Кеннет, O. C. (2020). Фармакодинаміка та фармакокінетика Поведінка інсуліну з мікрочастинок PEGylated-Mucin, покритих чутливим полімером рН: Підготовка та характеристика. Матер. Сьогодні комюнік. 25, 101539. Дої:10.1016/j.mtcomm.2020.101539

Момо, M., Адедокун, M., Adikwu, M., і Ібезім, C. (2014). In Vitro оцінка матриці PEGylated-Mucin як носія для пероральної доставки гідрохлориду метформіну. Троп. J. Фарм. Res. 13, 1039–1045. Дої:10.4314/tjpr.v13i7.5

Mu, A., Околі, C. O., і Агбоке, A. (2008). Вплив муцину равлика на швидкість загоєння виразки Кларитроміцину. J. Фарм. Res. 8, 6. Дої:10.18579/jpcrkc/2009/8/1/79523

Мумуні, М. A., Кенечукву, F. C., Офокансі, K. C., Аттама, A. A., і Діас, D. D. (2020). Інсулін-завантажені мукоадхезивні наночастинки на основі муцин-хітозанових комплексів для пероральних пологів і лікування діабету. Карбогідр. Полім. 229, 115506. Дої:10.1016/j.carbpol.2019.115506

Наварро, L. A., Французька, D. L., і Заушер, S. (2018). Досягнення в муцині мімічний синтез і застосування в поверхневій науці. Curr. Opin. Колоїдний Інтерф. Sci. 38, 122–134. Дої:10.1016/j.cocis.2018.09.004

Нгуен, J. K., Мазуб, N., і Джагдео, J. (2020). Біоактивні інгредієнти в корейських космецевтиках: Тенденції та докази досліджень. J. Косметологія. Дерматол. 19, 1555–1569. Дої:10.1111/jocd.13344

Парк, Y. (2011). Видобуток безхребетних натуральних продуктів для майбутнього терапевтичного скарбу. Нат. Prod. Комюніке. 6 (9), 1403–1408. Дої:10.1177/1934578×1100600944

Перес-Вілар, J., і Хілл, R. L. (1999). Структура і збірка секретних муцинів. J. Біол. Хем. 274, 31751–31754. Дої:10.1074/jbc.274.45.31751

Петроу, G., і Крузьє, T. (2018). Муцини як багатофункціональні будівельні блоки біоматеріалів. Біоматер. Sci. 6, 2282–2297. Дої:10.1039/c8bm0047

Пітт, S. J., Грем, М. A., Деді, C. G., Тейлор-Харріс, P. M., і Ганн, A. (2015). Антимікробні властивості слизу з коричневого саду равлик Helix Aspersa. Бр. J. Біомед. Sci. 72, 174–181. Дої:10.1080/09674845.2015.11665749

Премі, S. (2020). Роль меланіну хіміексцитації в прогресії меланоми та лікарської стійкості. Фронт. Онкол. 10. Дої:10.3389/fonc.2020.01305

Pushpass, Р.-А. G., Pellicciotta, N., Келлі, C., Проктор, G., і Карпентер, G. H. (2019). Зменшення зв'язування слинного муцину та глікозилювання у літніх людей впливає на смак у In Vitro Клітинна модель. Поживні речовини 11, 2280. Дої:10.3390/nu11102280

Pushpass, R. G., Дейлі, B., Келлі, C., Проктор, G., і Карпентер, G. H. (2019). Змінений слинний потік, Протеїновий склад, і реологія після смаку і стимуляції TRP у літніх людей. Фронт. Фізіол. 10, 652. Дої:10.3389/fphys.2019.00652

Троянда, М. C., і Войнов, J. A. (2006). Гени муцину дихальних шляхів і муцин глікопротеїнів в здоров'ї та хворобах. Фізіол. Переглянути. 86, 245–278. Дої:10.1152/physrev.00010.2005

Рутковський, P., і Козак, K. (2017). Новини з меланоми сесій Європейського конгресу раку 2017. BMC Med. 15, 57. Дої:10.1186/s12916-017-0826-4

Сендберг, T., Карлссон Отт, M., Карлссон, J., Фейлер, A., і Колдуелл, K. D. (2009). Потенційне використання муцинів як біоматеріалів. II. Муцинові покриття впливають на конформаційні та нейтрофільно-активуючі властивості адсорбованих білків-господарів - до слизової імітатора. J. Біомед. Матер. Res. 91A, 773–785. Дої:10.1002/jbm.a.32315

Сантана, W. A., Мело, C. М. d., Кардосо, J. C., Перейра-Фільо, R. N., Рабело, A. S., Рейс, F. P., та ін.. (2012). Оцінка антимікробної активності та цілющого потенціалу слизової секреції Achatina fulica. Int. J. Морфол. 30, 365–373. Дої:10.4067/s0717-95022012000200001

Сомпайрак, L. М. (2012). Як працює імунна система. 4th Editio.

Ван Путтен, J. P. M., і Стрійбіс, K. (2017). Трансмембранні муцини: Сигнальні рецептори на перетині запалення і раку. J. Вроджений імун. 9, 281–299. Дої:10.1159/000453594

Фургон, H., Хьорт, M., Winkeljann, B., Добриден, Я., Льєлег, O., і Крузьє, T. (2020). Гліко-модифікація гідрогелів муцину для дослідження їх імунної активності. ACS Appl. Матер. Інтер. 12, 19324–19336. Дої:10.1021/acsami.0c03645

Автори: Максвелл Макдермотт, Антоніо Р.. Cerullo, Джеймс Парзіале, Елеонора Ахрак, Шармін Султана,Дженніфер Ферд, Сафія Самад, Вільям Ден, Адам Б. Брауншвейг, Манде Холфорд.

Дати відповідь