ヴェルシカン

ベルシカンのN末端は、ヒアルロン酸と相互作用することで細胞外マトリックスの構造維持に重要な役割を果たしている。また、リンクタンパク質との相互作用についても研究されている。

ベルシカンの中心ドメインはグリコサミノグリカンで装飾されている。ベルシカンの構造的および機能的多様性は、GAG硫酸化パターンとコアタンパク質に結合するGAG鎖の種類によって増加する。ベルシカン遺伝子は1つしかないが、そのmRNAの選択的スプライシングにより、潜在的なGAG鎖の数が異なる4つの異なるベルシカンアイソフォームが生成される。すべてのアイソフォームは相同なN末端（HA結合）ドメインとC末端（レクチン様）ドメインを持つ。ベルシカンV0の中心ドメインにはGAG-αドメインとGAG-βドメインの両方が含まれる。V1アイソフォームはGAG-βドメインを持ち、V2はGAG-αドメインを持ち、V3はGAG結合ドメインを持たず、N末端およびC末端球状ドメインのみで構成される。アイソフォームは異なる組織型で異なる発現を示すことが知られている。選択的スプライシングの生物学的意義はまだ解明されていない。

コンドロイチン硫酸鎖は、負に帯電した硫酸基またはカルボキシル基を持つため、特定の成長因子、サイトカイン、ケモカインなどの様々な正に帯電した分子に引き寄せられます。細胞外マトリックスまたは細胞表面におけるこの相互作用は、これらの因子の固定化勾配の形成、タンパク質分解からの保護、および特定の細胞表面受容体への提示において重要です。ベルシカンと白血球接着分子L-セレクチン、P-セレクチン、およびCD44との結合も、ベルシカンのCS鎖とこれらの分子の糖結合ドメインとの相互作用によって媒介されます。CD44とL-セレクチンはどちらも白血球の遊走に関与しています。ベルシカンが多数のケモカインに結合する能力と、そのような結合の生物学的影響も検討されています。ベルシカンはCS鎖を介して特定のケモカインに結合することができ、この相互作用はケモカインの機能を下方制御します。最近、ベルシカンのV1およびV2アイソフォームが細胞増殖に対して相反する効果を持つという結果を踏まえ、グリコサミノグリカンドメインGAG-βがベルシカンによる細胞増殖促進およびベルシカンによる細胞アポトーシス抑制に関与していることが示唆されている。

ベルシカンのC末端は、マトリックス内のさまざまな分子と相互作用します。重要なリガンドファミリーの1つはテネイシンファミリーです。^{[ 9 ]}例えば、ベルシカンのCレクチンドメインは、生体内でカルシウム依存的に、フィブロネクチンタイプIII（FnIII）リピート3-5ドメインを介してテネイシンRと相互作用します。さまざまなテネイシンドメインは、インテグリン、細胞接着分子、シンデカンおよびグリピカンプロテオグリカンファミリーのメンバーなど、幅広い細胞受容体と相互作用します。ベルシカンのC末端ドメインは、発達中の心臓でベルシカンの発現と関連するタンパク質であるフィブリン-2と相互作用します。ベルシカンのC末端のEGFドメインも、生体内でEGF受容体分子に結合します。

^{乳房、脳[ 10 ]}、卵巣、消化管、前立腺、メラノーマ、肉腫、腹膜中皮腫などの組織における腫瘍増殖では、ベルシカン発現の増加がよく観察される。ベルシカンの第5アイソフォームであるV4は、V1に似ているがβ-GAG領域が短縮されており、ヒト乳癌で存在し、発現が亢進している。^{[ 8 ]}

ベルシカンは、マウスのルイス肺癌が肺、肝臓、副腎に転移するために必要であり、 TLR2を介して骨髄細胞を活性化し、TNF-αを産生する。^{[ 11 ]}

慢性閉塞性肺疾患（COPD）、喘息、閉塞性細気管支炎症候群（BOS）などの炎症性肺疾患では、変化した組織細胞外マトリックスにおいてベルシカンが増加します。 ^{[ 12 ]}細胞（筋線維芽細胞、マクロファージ、その他の炎症細胞）は、ベルシカン含有量の高い細胞外マトリックスをより容易に通過することができます。

ベルシカン沈着物は正常な皮膚には存在しないが、ケロイド瘢痕形成時に網状真皮に見られる。ケロイド瘢痕形成とは、瘢痕形成が制御不能になり、傷口で皮膚組織の過剰増殖が起こる状態である。^{[ 13 ]}