Les gènes : MUC Mucin or not mucin ? That is the question

Abstract

Les mucines sont des macromolécules recouvrant les cellules en contact avec le milieu extérieur et protégeant les épithéliums contre toutes sortes d’agressions d’origine endogène ou exogène (sucs digestifs, micro-organismes, polluants, toxines…). Les mucines représentent le composant principal du mucus et sont le plus souvent synthétisées par des cellules épithéliales spécialisées dans les functions de stockage et de sécrétion. Les gènes codant pour les apomucines chez l’homme partagent des elements communs:ARNm de très grande taille, longues régions codantes répétitives de type VNTR (variable number of tandem repeats), expression tissulaire et cellulaire complexe. Depuis 1987, 21 symboles MUC ont été utilisés pour désigner des gènes codant pour des glycoprotéines possédant le plus souvent un domaine peptidique de type mucin-like, riche en proline, thréonine et sérine, et organisé en repetitions en tandem de motifs élémentaires plus ou moins conservés. Cette terminologie tend donc à faire perdre toute signification fonctionnelle au terme mucine. Si les « mucinistes » parlent de derive ou d’abus de langage, ils ont néanmoins des difficultés à proposer des limites nettes à la définition des mucines, dans la mesure où le rôle précis joué par ces molécules dans l’homéostasie ou la tumorigenèse épithéliales n’est pas encore élucidé. Cet article propose des éléments susceptibles de définir et de classer les gènes MUC et leurs produits.

Mucins are macromolecules lying the cells in contact with external environment and protect the epithelium against constant attacks such as digestive fluids, microorganisms, pollutants, and toxins. Mucins are the main components of mucus and are synthesized and secreted by specialized cells of the epithelium (goblet cells, cells of mucous glands) or non mucin-secreting cells. Human mucin genes show common features: large size of their mRNAs, large nucleotide tandem repeat domains, complex expression both at tissular and cellular level. Since 1987, 21 MUC symbols have been used to designate genes encoding O-glycoproteins containing tandem repeat domains rich in serine, threonine and proline. Some of these genes encode true mucins while others encode non mucin adhesion O-glycoproteins. In this paper, we propose a classification based on sequence similarities and expression areas. Two main families can be distinguished: secreted mucins or gel-forming mucins (MUC2, MUC5AC, MUC5B, MUC6), and membrane-bound mucins (MUC1, MUC3, MUC4, MUC12, MUC17). Muc-deficient mice will provide important models in the study of functional relationships between these two mucin families.