Caveolinvermittelte

Caveolinvermittelte Prozesse bezeichnen Funktionen der Caveolinproteine, die Signaltransduktion, Endozytose und Transzytose über Caveolae steuern. Caveolae sind kleine, flaskenförmige Einstülpungen der Plasmamembran, reich an Cholesterin und Sphingolipiden. Die Caveolinfamilie umfasst Cav1, Cav2 und Cav3; Cav1 und Cav2 kommen breit in vielen Gewebearten vor, Cav3 primär in Skelett- und Herzmuskel.

Caveolinproteine bilden oligomere Strukturen, die das Gerüst der Caveolae bilden. Die Scaffolding-Domäne der Caveolinen bindet Signaling-Moleküle wie Src-Kinasen, G-Proteine, sowie Komponenten des MAPK- und PI3K/Akt-Weges, wodurch Signale räumlich in den Caveolae koordiniert werden. Die Caveolae dienen außerdem als spezialisierte Endozytosepfade und tragen zur Aufnahme und Transzytose bestimmter Substrate bei, darunter Cholesterin, GPI-anchored Proteins und selektives Protein-Cargo. Zusätzlich regulieren Caveolae die EndothelNO-Synthese, da Cav1 die Endothelial-NO-Synthase (eNOS) in Ruhe inhibiert und deren Aktivierung moduliert.

Physiologisch tragen caveolinvermittelte Prozesse zur Regulation von Gefäßfunktion, Fettstoffwechsel, Mechanosignalen und Muskelzellkommunikation bei. Veränderungen im Expressionsniveau oder in der Funktion von Caveolinen sind mit verschiedenen Erkrankungen assoziiert, darunter Krebs, Entzündungen, Stoffwechselstörungen und Muskeldystrophien. Mutationen oder Funktionsstörungen von Caveolin-3 werden mit bestimmten muskuloskelettalen Erkrankungen in Verbindung gebracht; Veränderungen von Caveolin-1 beeinflussen ebenfalls Gefäß- und Stoffwechselprozesse.

In der Forschung dient die caveolinvermittelte Signalorganisation als Modell zur Untersuchung subzellulärer Signalpfade. Sie eröffnet Ansätze für Therapeutika, die Caveolae als Vehikel oder Zielstrukturen nutzen, und ist relevant für Entwicklungen, die die gezielte Aufnahme von Nanopartikeln über caveolare Endozytose betreffen. Insgesamt beschreibt caveolinvermittelte Prozesse die Vielfalt der Mechanismen, durch die Caveoline die Zellfunktion modulieren.