Štruktúra kadherinov, charakteristiky a funkcie

Ten Kadherinas Sú to transmembranal glykoproteíny závislé od vápnika a zodpovedné za udržiavanie spojenia medzi bunkami, ktoré umožňujú udržiavanie integrity tkanív do zvierat. Existuje viac ako 20 rôznych typov kadherínov, všetky s asi 750 aminokyselinami a ktoré sú špecifikované z rôznych typov buniek.

Bunkové odbory dosiahnuté kadherínom sú v priebehu času stabilné. Preto tieto molekuly hrajú dôležitú úlohu pri vývoji tvaru tela počas embryonálneho vývoja (morfogenéza), ako aj pri udržiavaní štruktúry tkanív v embryonálnom štádiu aj v dospelom živote.

Molekulárne znázornenie proteínu 1SUH, E-kadherina (epitel). Prevzaté a upravené z: Jawahar Swaminathan a personál MSD v Európskom bioinformatickom inštitúte [Public Domain].

Porucha kadherínu je spojená s vývojom rôznych typov rakoviny. Deficit bunkovej adhézie pomocou kadherínu je jednou z príčin zvýšenia pohyblivosti nádorových buniek.

[TOC]

Molekuly bunkovej adhézie

V mnohobunkových organizmoch sa bunky musia zapojiť do účasti na veľkej rozmanitosti biologických procesov, ktoré umožňujú udržiavanie ich integrity, čím sa rozlišujú koloniálne jednobunkové organizmy. Tieto procesy zahŕňajú okrem iného hemostázu, imunitnú odpoveď, morfogenézu a diferenciáciu.

Tieto molekuly sa líšia v ich štruktúre, ako aj v ich funkcii, v štyroch skupinách: integríny, selektíny, imunoglobulíny a kadheríny.

História

História kadherínu je veľmi krátka, pretože sa nedávno navzájom poznali. Prvá kadherina sa teda objavila v bunkách z tkanív myší v roku 1977. Vedci nazvali túto molekulu uvomorulínu.

V 80. rokoch sa dosiahol objav mnohých ďalších molekúl kadherínu v tkanivách z rôznych druhov. Tieto kadheríny sa našli v testoch agregácie buniek závislých od vápnika. Všetci patrili do tej istej skupiny molekúl nazývaných klasické kadheríny.

Môže vám slúžiť: bunková lýza

V posledných rokoch a vďaka pokroku v molekulárnej biológii sa vedcom podarilo identifikovať ďalší dôležitý počet kadherínov, z ktorých niektoré z nich nie sú známe, a ktoré by mohli mať iné funkcie ako bunková adhézia.

Štruktúra

Kadheríny sú glykoproteíny, tj molekuly tvorené asociáciou proteínu a uhľohydrátov. Sú tvorené medzi 700 (všeobecne 750) a 900 aminokyselinami a majú rôzne funkčné domény, ktoré jej umožňujú najprv interagovať s inými molekulami kadherínu a s vápnikovými iónmi.

Funkčné domény tiež umožňujú kadherín. Väčšina aminokyselinových reťazcov sa nachádza v extracelulárnej oblasti a normálne sa líši v piatich doménach nazývaných EC (EC1 - EC5).

Každá z týchto domén má približne 100 aminokyselín, s jednou alebo dvoma miestami únie vápenatého únie. Transmembranálna oblasť je medzi vonkajšou a vnútornou časťou bunky a raz prechádza cez membránu.

Na druhej strane je časť kadherínov vo vnútri bunky vysoko konzervatívna a pozostáva zo 150 aminokyselín. Táto doména sa viaže na aktín cytoskelet pomocou cytosolických proteínov nazývaných kateníny.

Chlapci

Existuje viac ako 20 rôznych typov kadherínov, ktoré sú klasifikované rôznymi spôsobmi v závislosti od autorov. Napríklad niektorí autori rozpoznávajú dve skupiny alebo podrodiny, zatiaľ čo iní rozpoznávajú šesť. Podľa prvého, kadheríny možno rozdeliť na:

Klasické kadheríny alebo typ I

Tiež nazývané tradičné kadheríny. V tejto skupine kadheríny, ktoré sa volali podľa látky, kde sa našli prvýkrát, ako je E-kadherina (epitel), N-kadherín (nervový), p-kadherín (placenta), L-L- Cadherina (Placenta) je zahrnutá v tejto skupine (Placenta), L-Cadherina (Hepatic) a R-Cadherina (sietnica). Tieto glykoproteíny sa však nachádzajú v rôznych tkanivách.

Môže vám slúžiť: mesozóm

Napríklad N-Cadherina, okrem toho, že je prítomná v nervovom tkanive, môže byť tiež umiestnená v tkanivách semenníkov, obličiek, pečene a srdcovej svaly.

Atypické kadheriny alebo typ II

Nazývajú sa tiež netradičné alebo neklasické. Zahŕňajú demaglety a demokolíny, ktoré tvoria odbory na úrovni medzibunkových desmozómov. Existujú tiež protokadheríny, ktoré sa vyznačujú nedostatkom spojení s cytoskeletom Actinia.

Všetky tieto kadénia sú oddelení od iných netradičných, niektorých autorov v troch nezávislých skupinách. Zvyšok atypických kadherínov zahŕňa T-kadherinu, ktorá nemá transmembrán a cytoplazmatické domény a variant e-kadherínu, ktorý je mimo bunky a ktorá sa nazýva EVAR-Cadherina.

Charakteristika

Sú to glykoproteíny závislé od vápnika, ktoré sú takmer výlučne v živočíšnych tkanivách. Väčšina z nich sú transmembrály jedného kroku; To znamená, že sú prítomné v bunkovej membráne a pri jednej príležitosti ju prechádzajú zo strany na stranu.

Kadheríny sa zúčastňujú hlavne na spojení medzi bunkami, ktoré majú polotvanné fenotypové charakteristiky (homotypické alebo homofilné spojenia). Bunkové kĺby dosiahnuté týmito molekulami (kadherín-kadherínové väzby) sú asi 200-krát silnejšie ako iné odbory proteín-proteín.

V tradičnom kadheríne je cytoplazmatická doména vysoko konzervatívna. To znamená, že jeho zloženie je podobné v rôznych kadherín.

Funkcia

Hlavnou funkciou kadherínu je povoliť v priebehu času trvalé bunkové zväzky, takže hrajú základnú úlohu v procesoch, ako je embryonálny vývoj, morfogenéza, diferenciácia a štrukturálne udržiavanie epitelových tkanív v koži a čreve, ako aj tvorba axónov.

Táto funkcia je čiastočne regulovaná terminálnym -COOH prítomným v intracelulárnej doméne glykoproteínu. Tento terminál interaguje s molekulami nazývanými kateníny, ktoré zase interagujú s prvkami bunkovej cytoskeletu.

Môže vám slúžiť: polymorfonukleárne leukocyty

Medzi ďalšie funkcie kadherínov patrí selektivita (výber inej bunkovej jednotky) a bunková signalizácia, stanovenie regulácie bunkovej polarity a regulácie apoptózy apoptózy. Ten je mechanizmom bunkovej smrti vnútorne tým istým orgánom na reguláciu jeho vývoja.

Kadheríny a rakovina

Porucha kadherinas je zapojená do vývoja rôznych typov rakoviny. Táto porucha môže byť spôsobená modifikáciou v expresii kadherínov a katenínov, ako aj aktiváciou signálov, ktoré bránia spojeniu buniek.

Keď zlyhá bunkový spojenie kadherínov, umožňuje to nádorové bunky zvýšiť ich pohyblivosť a uvoľniť sa a potom napadnúť susedné tkanivá cez lymfatické uzliny a krvné cievy.

E-Cadherina Benigma de Mama. Mikrograf atypickej lobulárnej hyperplázie. Prevzaté a upravené z: Nephron [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)].

Keď tieto bunky dosiahnú biele orgány, napadnú ich a množia ich, získavajú invazívne a metastatické znaky. Väčšina diel, ktoré spájali kadherín s karcinogénnymi procesmi rastu, sa zamerala na E-kadherín.

Tento typ kadheriny je okrem iného zapojený do rakoviny hrubého čreva, žalúdka, prsníka, vaječníkov a pľúc. Toto však nie je jediná kadherina súvisiaca s rakovinou. Napríklad N-Cadherina hrá úlohu v pleurálnych a rabdomiosarkómových mezoteliómoch.

Odkazy

1. Kadherín. Na Wikipédii. Získaný z.Wikipedia.orgán
2. D. Leckband & a. Prakasam (2006). Mechanizmus a dynamy adhézie kadherínu. Ročný prehľad biomedicínskeho inžinierstva.
3. F. Nolletl, P. Kools P, & f. Van Roy (2000). Fylogenetická analýza kadherínovej nadrodiny umožňuje identifikáciu šiestich hlavných podrodín vedľa niekoľkých osamelých členov. Journal of Molecular Biology.
4. J. Günther & E. Pedernera-Gastagian (2011). E-Cadherina: Kľúčový kúsok pri neoplastickej transformácii. Klinické dôkazy a výskumný časopis.
5. L. Petruzzelli, m. Takami & d. Humes (1999). Štruktúra a funkcia molekúl adhézie buniek. American Journal of Medicine.
6. Alebo. Cavallaro & G. Christofori (2004). Bunková adhézia a signalizácia kadherínmi a Ig-kamienkami pri rakovine. Recenzie prírody rakovina.