Cadherinas struktur, egenskaper och funktioner

De Kadherinor De är transmembranala glykoproteiner beroende på kalcium och ansvariga för att upprätthålla föreningen mellan celler som gör det möjligt att upprätthålla vävnadernas integritet i djur. Det finns mer än 20 olika typer av cadherines, alla med cirka 750 aminosyror, och som anges från olika typer av celler.

Cellföreningarna som uppnåtts av Cadherine är stabila över tiden. Därför spelar dessa molekyler en viktig roll i utvecklingen av kroppens form under embryonal utveckling (morfogenes), liksom i underhållet av vävnadsstrukturen både i det embryonala stadiet och i vuxenlivet.

Molekylrepresentation av 1SUH-proteinet, E-cadherina (epitel). Tagen och redigerad från: Jawahar Swaminathan och MSD -personal vid European Bioinformatics Institute [Public Domain].

Kadherinens fel är förknippat med utvecklingen av olika typer av cancer. Bristen på cellvidhäftning genom cadherine är en av orsakerna till ökningen av tumörcellernas rörlighet.

[TOC]

Cellulära vidhäftningsmolekyler

I multicelliga organismer måste celler gå med för att delta i stor mångfald av biologiska processer som gör det möjligt att upprätthålla deras integritet och därmed differentiera koloniala encelliga organismer. Dessa processer inkluderar bland annat hemostas, immunsvar, morfogenes och differentiering.

Dessa molekyler skiljer sig åt i sin struktur, liksom i deras funktion, i fyra grupper: integriner, selectinas, immunglobuliner och cadherines.

Historia

Kadherins historia är mycket kort, eftersom de har känt varandra nyligen. Således upptäcktes den första kadherina i celler från mössvävnader, 1977. Forskare kallade denna uvomorulinmolekyl.

På 1980 -talet uppnåddes upptäckten av många andra cadherinmolekyler i vävnader från olika arter. Dessa cadherines hittades i kalciumberoende cellaggregeringar. Alla tillhörde samma grupp molekyler som kallas klassiska cadherines.

Kan tjäna dig: celllys

Under de senaste åren, och tack vare framstegen inom molekylärbiologi, har forskare lyckats identifiera ett annat viktigt antal cadherinas, av vilka deras specifika funktion är okänd, och det kan ha andra funktioner än cellulär vidhäftning.

Strukturera

Cadherines är glykoproteiner, det vill säga molekyler som bildas av associering av ett protein och ett kolhydrat. De bildas av mellan 700 (i allmänhet 750) och 900 aminosyror och har olika funktionella domäner, som gör det möjligt för det att interagera med andra cadherine -molekyler och med kalciumjoner.

Funktionella domäner tillåter också cadherine. Det mesta av aminosyrakedjan är belägen i det extracellulära området och skiljer sig normalt i fem domäner, kallad EC (EC1 - EC5).

Var och en av dessa domäner har cirka 100 aminosyror, med en eller två kalciumföreningsplatser. Det transmembranala regionen är mellan den yttre och den inre delen av cellen och korsar membranet en gång.

Å andra sidan är den del av cadherines inuti cellen mycket konservativ och består av 150 aminosyror. Denna domän binder till aktincytoskelett med hjälp av cytosoliska proteiner som kallas kateniner.

Grabbar

Det finns mer än 20 olika typer av cadherines, som klassificeras på olika sätt beroende på författarna. Således känner till till exempel vissa författare två grupper eller underfamilier, medan andra känner igen sex. Enligt den förstnämnda kan kadherines delas in i:

Klassiska cadherines eller typ I

Kallas också traditionella cadherines. I denna grupp, kadherinerna som kallades enligt tyget där de hittades för första gången, såsom e-cadherina (epitel), N-cadherine (neural), p-cadherine (placenta), L- Cadherina (placenta) ingår i denna grupp (placenta), L-cadherina (lever) och R-cadherina (näthinnan). Dessa glykoproteiner finns emellertid i olika vävnader.

Kan tjäna dig: mesosom

Till exempel kan N-cadherina, förutom att vara närvarande i neuralvävnaden, också placeras i vävnader i testiklarna, njurarna, levern och hjärtmuskulaturen.

Atypiska cadherinas eller typ II

Även kallad icke -traditionell eller icke -klassisk. De inkluderar Demaglets och Democolins, som bildar fackföreningar på nivån på intercellulära desmosomer. Det finns också protocadherines, kännetecknad av brist på anslutningar till aktinia cytoskelett.

Alla dessa kadherina är separerade från andra icke -traditionella, av vissa författare, i tre oberoende grupper. Resten av de atypiska kadherinerna inkluderar T-cadherina, som saknar transmembran och cytoplasmiska domäner och en variant av E-cadherine, som ligger utanför cellen och som kallas Evar-cadherina.

Egenskaper

De är kalciumberoende glykoproteiner som nästan uteslutande är i djurvävnader. De flesta av dem är transmembrales av ett enda steg; Det vill säga att de är närvarande i cellmembranet och korsar det från sida till sida vid ett tillfälle.

Cadherines deltar huvudsakligen i föreningen mellan celler som har semi -förgrenade fenotypiska egenskaper (homotypiska eller homofila länkar). Cellulära leder som uppnåtts av dessa molekyler (cadherine-cadherine bindningar) är cirka 200 gånger starkare än andra protein-proteinföreningar.

I traditionell cadherine är cytoplasmatisk domän mycket konservativ. Detta innebär att dess sammansättning är liknande i de olika cadherine.

Funktioner

Huvudfunktionen för cadherine är att tillåta permanenta cellföreningar över tid, så de spelar en grundläggande roll i processer som embryonal utveckling, morfogenes, differentiering och strukturellt underhåll av epitelvävnader i huden och tarmen, samt axoner bildning.

Denna funktion regleras delvis av terminalen -cooh som finns i den intracellulära domänen av glykoprotein. Denna terminal interagerar med molekyler som kallas kateniner, som i sin tur interagerar med elementen i cellcytoskeletten.

Kan tjäna dig: polymorfonukleära leukocyter

Andra funktioner i cadherines inkluderar selektivitet (väljer att en annan cellenhet) och cellsignalering, etablering av cellpolaritet och apoptosreglering. Det senare är en mekanism för celldöd internt av samma kropp för att reglera dess utveckling.

Kadherines och cancer

Cadherinas -fel är involverat i utvecklingen av olika typer av cancer. Denna funktionsfel kan bero på modifieringar i uttrycket av kadherines och kateniner, liksom aktiveringen av signaler som förhindrar föreningen av celler.

När cellulära föreningen av kadherinerna misslyckas, gör det möjligt för tumörceller att öka deras rörlighet och släppas och sedan invadera angränsande vävnader genom lymfiska knölar och blodkärl.

E-cadherina benigma de mamma. Mikrograf av atypisk lobulär hyperplasi. Tagen och redigerad från: Nephron [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)].

När dessa celler når de vita organen invaderar de och sprider dem och får invasiva och metastatiska karaktärer. De flesta av de verk som har kopplat cadherine med cancerframkallande tillväxtprocesser har fokuserat på e-cadherine.

Denna typ av kadherina är involverad i koloncancer, mage, bröst, äggstockar och lunga, bland andra. Detta är emellertid inte den enda kadherina relaterade till cancer. N-cadherina spelar till exempel en roll i pleural och rabdomiosarcomas mesoteliomas.

Referenser

1. Kadherin. I Wikipedia. Hämtas från.Wikipedia.org
2. D. Leckband & A. Prakasam (2006). Mekanism och dynami Cs av cadherin vidhäftning. Årlig översyn av biomedicinsk teknik.
3. F. Nolletl, s. Kools p, & f. Van Roy (2000). Filogenetisk analys av cadherin -superfamiljen möjliggör identifiering av sex stora underfamilier bredvid flera ensamma medlemmar. Journal of Molecular Biology.
4. J. Günther & e. Pedernera-Gastagian (2011). E-cadherina: Nyckelbit i neoplastisk transformation. Kliniska bevis och forskningsmagasin.
5. L. Petruzzelli, m. Takami & d. Humes (1999). Struktur och funktion av celladhesionsmolekyler. American Journal of Medicine.
6. ELLER. Cavallaro & G. Christofori (2004). Cell vidhäftning och signalering av kadheriner och Ig-CAM i cancer. Naturen granskar cancer.