Struktura, charakterystyka i funkcje Cadherinas

Kadheryn Są to transbranowe glikoproteiny zależne od wapnia i odpowiedzialne za utrzymanie unii między komórkami, które pozwalają na utrzymanie integralności tkanek w zwierzęta. Istnieje ponad 20 różnych rodzajów kadheryn, wszystkie z około 750 aminokwasami, które są określone z różnych rodzajów komórek.

Związki komórkowe osiągnięte przez kadherynę są stabilne w czasie. Dlatego cząsteczki te odgrywają ważną rolę w rozwoju kształtu organizmu podczas rozwoju embrionalnego (morfogeneza), a także w utrzymaniu struktury tkanek zarówno w etapie embrionalnym, jak i w życiu dorosłym.

Reprezentacja molekularna białka 1SUH, E-kadheryny (nabłonka). Zrobione i zredagowane z: Jawahar Swaminathan i MSD pracownicy European Bioinformatics Institute [domena publiczna].

Nieprawidłowe działanie kadheryny wiąże się z rozwojem różnych rodzajów raka. Niedobór adhezji komórek przez kadherynę jest jedną z przyczyn wzrostu ruchliwości komórek nowotworowych.

[TOC]

Cząsteczki adhezji komórkowej

W organizmach wielokomórkowych komórki muszą dołączyć, aby uczestniczyć w wielkiej różnorodności procesów biologicznych, które pozwalają na utrzymanie ich integralności, w ten sposób różnicując kolonialne organizmy jednokomórkowe. Procesy te obejmują między innymi hemostazę, odpowiedź immunologiczną, morfogenezę i różnicowanie.

Cząsteczki te różnią się pod względem struktury, a także w ich funkcji, w czterech grupach: integryny, selektyn, immunoglobuliny i kadheryny.

Historia

Historia kadheryny jest bardzo krótka, ponieważ niedawno się znali. Tak więc pierwsza kadheryna została odkryta w komórkach tkanek myszy, w 1977 r. Naukowcy nazywali tę cząsteczkę uvomoruliny.

W latach 80. osiągnięto odkrycie wielu innych cząsteczek kadheryny w tkankach z różnych gatunków. Te kadheryny znaleziono w testach agregacji komórek zależnych od wapnia. Wszystkie należały do ​​tej samej grupy cząsteczek zwanych klasycznymi kadherinami.

Może ci służyć: liza komórkowa

W ostatnich latach i dzięki postępom w biologii molekularnej, naukowcom udało się zidentyfikować kolejną ważną liczbę kadheryn, z których niektóre ich specyficzne funkcje są nieznane, i które mogą mieć inne funkcje inne niż adhezja komórkowa.

Struktura

Kadheryny to glikoproteiny, to znaczy cząsteczki utworzone przez powiązanie białka i węglowodanów. Są one tworzone przez 700 (ogólnie 750) i 900 aminokwasów i mają różne domeny funkcjonalne, które pozwalają jej najpierw oddziaływać z innymi cząsteczkami kadheryny i z jonami wapnia.

Domeny funkcjonalne pozwalają również kadheryny. Większość łańcucha aminokwasowego znajduje się w obszarze pozakomórkowym i zwykle różni się w pięciu domenach, zwanych EC (EC1 - EC5).

Każda z tych domen ma około 100 aminokwasów, z jednym lub dwoma miejscami wapnia. Obszar transbranowy znajduje się między zewnętrzną a wewnętrzną częścią komórki i raz przecina błonę.

Z drugiej strony część kadheryn wewnątrz komórki jest wysoce konserwatywna i składa się z 150 aminokwasów. Ta domena wiąże się z cytoszkieletem aktyny za pomocą białek cytozolowych zwanych kateninami.

Chłopaki

Istnieje ponad 20 różnych rodzajów kadheryn, które są klasyfikowane na różne sposoby w zależności od autorów. Zatem na przykład niektórzy autorzy rozpoznają dwie grupy lub podrodziny, podczas gdy inne rozpoznają sześć. Według tych pierwszych kadheryn można podzielić na:

Klasyczne kadheryny lub typ I

Zwane także tradycyjnymi kadherinami. W tej grupie kadheryny, które zostały nazywane według tkaniny, w której znaleziono je po raz pierwszy, takie jak E-Cadherina (nabłonka), N-kadheryna (nerwowa), p-kadheryna (łożyska), L- Cadherina (łożyska) są zawarte w tej grupie (łożyska), L-Cadherina (wątroby) i R-Cadherina (siatkówka). Jednak te glikoproteiny można znaleźć w różnych tkankach.

Może ci służyć: mesosom

Na przykład N-Cadherina, oprócz obecności w tkance nerwowej, może również znajdować się w tkankach jąder, nerki, wątroby i mięśni sercowej.

Atypowe kadheryn lub typ II

Nazywany także nietradycyjnymi lub nieklasycznym. Obejmują one demaglety i demokoliny, które tworzą związki na poziomie międzykomórkowych desmosomów. Istnieją również protokadheryny, charakteryzujące się brakiem połączeń z cytoszkieletem Actinia.

Wszystkie te kadheryny są oddzielone od innych nietradycyjnych przez niektórych autorów w trzech niezależnych grupach. Reszta atypowych kadheryn obejmuje T-Cadherina, w której nie ma domen transbłonowych i cytoplazmatycznych oraz wariant kadheryny E, która jest poza komórką i nazywa się Evar-Cadherina.

Charakterystyka

Są to glikoproteiny zależne od wapnia, które są prawie wyłącznie w tkankach zwierzęcych. Większość z nich to transmembrale jednego kroku; to znaczy, że są obecne w błonie komórkowej, kiedy raz je przecinając z boku na bok.

Kadheryny uczestniczą głównie w unii między komórkami, które mają częściowo branchedowane cechy fenotypowe (powiązania homotypowe lub homofilowe). Złącze komórkowe osiągnięte przez te cząsteczki (wiązania kadheryny-kadheryny) są około 200 razy silniejsze niż inne związki białko-białko-białko.

W tradycyjnej kadherynie domena cytoplazmatyczna jest wysoce konserwatywna. Oznacza to, że jego skład jest podobny w różnych kadheryna.

Funkcje

Główną funkcją kadheryny jest umożliwienie stałych związków komórkowych w czasie, dlatego odgrywają one fundamentalną rolę w procesach takich jak rozwój embrionalny, morfogeneza, różnicowanie i strukturalne utrzymanie tkanek nabłonkowych w skórze i jelicie, a także tworzenie się aksonów, a także tworzenie aksonów.

Ta funkcja jest częściowo regulowana przez terminal -cooh obecny w domenie wewnątrzkomórkowej glikoproteiny. Ten końcowy oddziałuje z cząsteczkami zwanymi kateninami, które z kolei oddziałują z elementami cytoszkieletu komórkowego.

Może ci służyć: leukocyty polimorfojądrowe

Inne funkcje kadheryn obejmują selektywność (wybór innej jednostki komórkowej) i sygnalizację komórkową, ustalenie polaryzacji komórek i regulację apoptozy. Ten ostatni jest mechanizmem śmierci komórkowej wewnętrznie przez ten sam ciało, aby uregulować jego rozwój.

Kadheryny i rak

Awaria kadherynów bierze udział w rozwoju różnych rodzajów raka. Ta awaria może być spowodowana modyfikacjami w ekspresji kadheryn i katenin, a także aktywacji sygnałów, które zapobiegają unii komórek.

Gdy komórkowy związek kadheryn zawiedzie, pozwala to na zwiększenie ich ruchliwości i uwolnienie, a następnie najechał sąsiednie tkanki przez guzki limfatyczne i naczynia krwionośne.

E-Cadherina Benigma de mama. Mikrografia atypowego rozrostu zrzutu. Zrobione i zredagowane z: Nephron [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)].

Kiedy komórki te dotrą do białych narządów, atakują je i prolifują, uzyskując postacie inwazyjne i przerzutowe. Większość prac, które łączyły kadherynę z procesami wzrostu rakotwórczego, koncentrowała się na e-kadherynie.

Ten rodzaj kadheryny jest zaangażowany między innymi w rak jelita grubego, żołądka, piersi, jajników i płuc. To jednak nie jest jedyna kadheryna związana z rakiem. N-Cadherina, na przykład, odgrywa rolę w mezotelikomach opłucnowych i.

Bibliografia

1. Cadherin. W Wikipedii. Odzyskane z.Wikipedia.org
2. D. Leckband & A. Prakasam (2006). Mechanizm i dynamiczne adhezję kadheryny. Coroczny przegląd inżynierii biomedycznej.
3. F. Nolletl, s. 1. Kools P i F. Van Roy (2000). Analiza filogenetyczna nadrodziny kadheryny pozwala na identyfikację sześciu głównych podrodzin obok kilku samotnych członków. Journal of Molecular Biology.
4. J. Günther & e. Pedernera-Gastagian (2011). E-kadherina: kluczowy element transformacji nowotworowej. Dowody kliniczne i magazyn badawczy.
5. L. Petruzzelli, m. Takami i D. Humes (1999). Struktura i funkcja cząsteczek adhezji komórkowej. American Journal of Medicine.
6. LUB. Cavallaro i G. Christofori (2004). Adhezja i sygnalizacja komórek przez kadheryny i IG-CAM w raku. Nature Reviews Rak.