Caveolins and Caveolae: Roles in Signaling and Disease Mechanisms

Caveolae توده‌های فلاسکی شکل 50-100 نانومتری غشای پلاسمایی هستند که عمدتاً از کلسترول و اسفنگولیپیدها تشکیل شده‌اند. با استفاده از تکنیک‌های میکروسکوپ الکترونی مدرن، caveolae را می‌توان به‌عنوان فرورفتگی امگا شکل غشای پلاسمایی، caveolae کاملاً فرورفته، خوشه‌های انگور مانند caveolae به هم پیوسته (caveosome) یا به‌عنوان کانال‌های بین سلولی در نتیجه ادغام caveolae فردی مشاهده کرد. خانواده ژن caveolin از سه عضو مجزا به نام‌های Cav-1، Cav-2 و Cav-3 تشکیل شده است. پروتئین‌های Cav-1 و Cav-2 معمولاً در سلول‌های اپیتلیال، اندوتلیال و ماهیچه‌های صاف و همچنین سلول‌های چربی و فیبروبلاست‌ها با هم بیان می‌شوند و به‌خصوص فراوان هستند. از سوی دیگر، پروتئین Cav-3 به نظر می رسد که مختص عضله باشد و بنابراین فقط در عضلات صاف، اسکلتی و قلبی بیان می شود. پروتئین‌های کائولین، همو و/یا هترولیگومرهای با وزن مولکولی بالا را تشکیل می‌دهند و یک توپولوژی غیرعادی را در نظر می‌گیرند که هر دو حوزه N و C ترمینال خود رو به سیتوپلاسم هستند.

Caveolae are 50-100 nm flask-shaped invaginations of the plasma membrane that are primarily composed of cholesterol and sphingolipids. Using modern electron microscopy techniques, caveolae can be observed as omega-shaped invaginations of the plasma membrane, fully-invaginated caveolae, grape-like clusters of interconnected caveolae (caveosome), or as transcellular channels as a consequence of the fusion of individual caveolae. The caveolin gene family consists of three distinct members, namely Cav-1, Cav-2 and Cav-3. Cav-1 and Cav-2 proteins are usually co-expressed and particularly abundant in epithelial, endothelial, and smooth muscle cells as well as adipocytes and fibroblasts. On the other hand, the Cav-3 protein appears to be muscle-specific and is therefore only expressed in smooth, skeletal and cardiac muscles. Caveolin proteins form high molecular weight homo- and/or hetero-oligomers and assume an unusual topology with both their N- and C-terminal domains facing the cytoplasm.