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细胞以恒定速率产生粘蛋白，当暴露于过敏原或病原体时，它们在快速爆发中产生更多的粘蛋白。恒定和快速粘蛋白分泌均由钙控制。CRG的研究人员Gerard Cantero-Recasens和Vivek Malhotra想要了解正常细胞如何以合适的数量和质量分泌粘蛋白，因此他们可以设计程序来纠正产生过多或过少粘蛋白的疾病中的粘蛋白分泌缺陷，例如哮喘，慢性阻塞性肺病，克罗恩病和结直肠癌。
他们在期刊eLife和Journal of Biological Chemistry上发表的数据揭示了两种叫做TRPM4和NCX的蛋白质，它们共同控制健康细胞和囊性纤维化患者细胞中的粘蛋白分泌。他们还发现了第三种叫做KChIP3的蛋白质，可以感知健康细胞内的钙水平，释放粘蛋白，这对维持结肠粘膜层的正确厚度至关重要。这意味着细胞具有控制它们产生多少粘蛋白的手段，这取决于细胞需要。如果存在过敏原或病原体，它们可以产生大量，或者不断释放以保留粘膜层。
“首先，我们进行了全基因组筛选，确定了25种与结肠癌细胞粘蛋白分泌有关的蛋白质，”博士后研究员Cantero-Recasens解释道。“我们发现一组这些蛋白质存在于细胞表面以控制钙进入，从而控制粘蛋白的快速释放。该团队还在细胞内发现了一种控制基线粘蛋白分泌的钙传感器KChIP3，对于维持粘膜层的正确厚度至关重要。如果这种细胞内钙传感器丢失，会导致结肠癌细胞大量释放粘蛋白。“
他继续说道：“我们对这一发现感到惊讶 - 我们没想到细胞会使用不同的钙来源 - 来自内部和外部 - 来控制粘蛋白的分泌。我们也没想到会发现KChIP3传感器控制基线(基质)粘蛋白分泌通过“制动”起到防止粘蛋白释放的作用。没有KChIP3基因的小鼠在结肠中具有更厚的粘膜层。这意味着KChIP3可以成为用于控制疾病的药物的新靶点。粘蛋白水平。“
通过研究不同的细胞类型，该团队发现用于控制刺激的粘蛋白分泌的过程细胞在结肠和气道中是相同的。“这是一个令人兴奋的发现，因为它意味着靶向参与粘蛋白分泌过程中的分子可用于治疗气道疾病如哮喘或慢性阻塞性肺疾病(COPD)，以及结肠相关病状，” Cantero-博士解释Recasens。
CRG的ICREA研究教授Vivek Malhotra和他的团队正在与Del Mar医院和IMIM的研究人员合作，进一步测试粘蛋白分泌中涉及的粘蛋白和蛋白质是否在患有气道和结肠疾病的患者中发生遗传改变。他们还在努力寻找化学方法来靶向由粘蛋白分泌途径中的蛋白质控制的功能。控制粘蛋白分泌的遗传和化学程序共同揭示了检测和控制哮喘，慢性阻塞性肺病(COPD)，肠易激综合征和结肠直肠癌进展的新方法。
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