Mucin ist eine Art von Protein, das von den Zellen des Epithels oder des Gewebes produziert wird, das die Hohlräume und Strukturen des Körpers auskleidet. Mucine kommen in allen Tierarten vor und es wurden etwa 19 verschiedene Gene gefunden, die für Mucine beim Menschen kodieren. Die Hauptaufgabe dieser Arten von Proteinen besteht darin, Gele zu produzieren und in den Körper des Organismus zu sezernieren.
Mucine zeichnen sich durch ihr hohes Molekulargewicht und die Tatsache aus, dass es sich um hochglykosylierte Proteine handelt. Proteine, die glykosyliert sind, sind mit Kohlenhydratsträngen verbunden. Es gibt viele verschiedene Moleküle, die einer Glykosylierung unterliegen, aber es gibt einige Schlüsselmerkmale des Prozesses. Erstens ist immer ein Enzym beteiligt oder die Reaktion findet nicht statt. Außerdem ist das Molekül, das die Kohlenhydrate spendet, normalerweise eine Art Nukleotidzucker, und die Reaktion ist sehr ortsspezifisch, oder die Kohlenhydratkette kann nur an einer bestimmten Stelle des empfangenden Moleküls binden.
Ein Mucinmolekül hat zwei unterschiedliche Regionen, die seine Struktur bilden. Eine sehr große zentrale Region besteht aus sich wiederholenden Sequenzen, die zwischen 10 und 80 Aminosäuren lang sein können. Bei Mucinmolekülen ist mindestens die Hälfte dieser Aminosäuren Serin oder Threonin. In diesem Bereich findet die Glykosylierung mit Hunderten von Kohlenhydratketten statt, die an die Aminosäuren binden.
An beiden Enden des Mucins gibt es sehr wenig Glykosylierung, aber die Bereiche haben eine große Anzahl von Cysteinen. Cystein ist eine Art von Aminosäure, die integraler Bestandteil zweier separater Muzine ist, die miteinander binden. Mucine binden an jedem Ende durch die Produktion von Disulfidbrücken zwischen einem Cystein, das sich auf jedem Mucin befindet. Eine Disulfidbrücke ist eine Art von Bindung, die entsteht, wenn sich ein Paar von Schwefelatomen aneinander bindet.
Mucine sind ein wichtiger Bestandteil der meisten gelartigen Sekrete im Körper, wie zum Beispiel Speichel. Die Funktionen der verschiedenen Mucinmoleküle umfassen Schmierung; ein Verfahren zur Signalisierung zwischen Zellen; und eine Form der chemischen Barriere, die oft zum Schutz verwendet wird. Bei manchen Tieren sind sie auch an der Knochenbildung beteiligt. Schließlich arbeiten Muzine mit dem Immunsystem zusammen und binden an Krankheitserreger oder Zellen, die Krankheiten verursachen.
Es wurde ein Zusammenhang zwischen der Überexpression einiger Muzinarten und verschiedenen Krebsarten gefunden. Insbesondere wird die Überexpression von MUC1 mit einer Reihe von Krebsarten einschließlich Dickdarmkrebs in Verbindung gebracht. Brust-, Eierstock-, Bauchspeicheldrüsen- und Lungenkrebs wurden auch mit der Überexpression von Mucinmolekülen in Verbindung gebracht. Es wurde auch festgestellt, dass einige Lungenerkrankungen, wie Asthma, Bronchitis und Mukoviszidose, mit einer Überexpression von Muzin in Zusammenhang stehen.