카드헤린

Cadherin
카드헤린 기반 아데렌스 접합부의 구조 단백질의 주요 상호작용.액틴 필라멘트는 빈쿨린을 통해 α-액티닌 및 막과 결합된다.빈슐린의 머리 도메인은 α-, β-, γ-카테닌을 통해 E-카데린과 관련된다.빈슐린의 꼬리 도메인은 막지질과 액틴 필라멘트에 결합합니다.

카드헤린(칼슘 의존 접착)은 세포 접착 분자(CAM)의 일종으로 세포가 서로 [1]접착할 수 있도록 하는 아데렌 접합 형성에서 중요하다.카드헤린은 제1종 트랜스막 단백질로 칼슘(Ca2+) 이온에 의존하여 기능한다.세포외 부착은 세포외 카드헤린 도메인에 의해 매개되는 반면 세포내 세포질 꼬리는 집합적으로 카드헤린 접착체라고 불리는 수많은 어댑터와 시그널링 단백질과 관련된다.

카드헤린 계열은 세포-세포 접촉을 유지하고 세포 골격 복합체를 조절하는데 필수적이다.카드헤린 슈퍼패밀리는 카드헤린, 프로토카데린, 데스모글린, [2][3]데스모콜린 등을 포함한다.구조적으로 이들은 세포외 Ca 결합2+ 도메인인 카드헤린 반복을 공유한다.카드헤린 분자에는 여러 클래스가 있으며, 각각 접두사로 지정됩니다(일반적으로 연관된 조직의 유형에 주목).데스모솜 카드헤린은 헤테로다이머인 반면, 고전 카드헤린은 시스에서 호모디머를 [4]형성함으로써 조직의 톤을 유지한다.고전적인 카드헤린의 세포 내 부분은 액틴 세포골격에 연결할 수 있는 복합 단백질과 상호작용합니다.비록 고전적인 카드헤린이 세포층 형성 및 구조 형성에 역할을 하지만, 데스모솜 카드헤린은 세포 손상에 저항하는 데 초점을 맞춘다.데스모좀 카드헤린은 조직의 기계적 스트레스를 뒤집는 데스모좀의 기능을 유지하는 역할을 한다.전통적인 카드헤린과 유사하게, 데스모솜 카드헤린은 단일 막 통과 도메인, 5개의 EC 반복 및 세포 내 도메인을 가지고 있다.데스모솜 카드헤린의 두 가지 유형은 존재하며, 그것들은 데스모글린과 데스모콜린이라고 불리며 세포 내 앵커와 카드헤린 유사 배열(ICS)을 포함한다.데스모솜 카드헤린과 관련된 어댑터 단백질은 플라코글로빈(β -catenin ), 플라코필린(p120 catenin subfamily) 및 데스모플라킨이다.데스모글린, 데스모콜린 및 플라코필린의 ICS에 결합하는 플라코글로빈과의 상호작용을 통해 중간 필라멘트에 결합하는 데스모플라킨의 주요 기능.전형적인[4] 카드헤린은 다른 유형의 카드헤린과는 다르며 하나 이상의 세포외 반복 도메인으로 구성된다.비정형 카드헤린을 형성하는 성분은 플라밍고(7패스 트랜스멤브레인)와 Dcad102F와 같은 카드헤린입니다.그들의 일은 세포 접착을 수행하는 대신 신호 전달 경로에 참여하는 것이다.

특정 카드헤린 아형을 포함하는 세포는 세포 배양 및 발달 [5]중 다른 유형을 제외하고 함께 군집하는 경향이 있는 것으로 관찰되었다.예를 들어, N-카데린이 포함된 세포는 다른 N-카데린 발현 세포와 군집하는 경향이 있습니다.그러나 세포 배양 실험에서의 혼합 속도는 동형 [6]특이성의 정도에 영향을 미칠 수 있다는 것이 지적되었다.또한 여러 그룹이 다양한 [7][8]분석에서 이형 결합 친화성(즉, 서로 다른 유형의 카드헤린 결합)을 관찰했다.하나의 현재 모델은 세포들이 열역학적 특이성보다는 운동학적 특이성에 기초하여 카드헤린 아형을 구별하는 것을 제안한다. 카드헤린 동형 결합의 다른 유형은 다른 수명을 [9]가지고 있기 때문이다.

구조.

다양한 유형의 캐더린 도메인 구성

카드헤린은 폴리펩타이드로 합성되며 세포 접착 및 [10]인식을 매개하는 단백질이 되기 위해 많은 번역 후 변형을 겪는다.이 폴리펩타이드들은 약 720-750개의 아미노산 길이이다.각 카드헤린은 작은 C 말단 세포질 성분, 트랜스막 성분을 가지며 단백질의 나머지 부피는 세포외(세포외)이다.막 통과 성분은 단일 사슬 당단백질 [11]반복으로 구성됩니다.카드헤린은 Ca 의존성이 있기2+ 때문에 Ca [12]이온의 결합2+ 부위로 작용하는 5개의 탠덤 세포외 도메인 반복을 가지고 있다. 그들의 세포외 도메인은 두 개의 분리된 트랜스 이합체 구조, 즉 스트랜드 스왑 이합체(S-dimer)[12]와 X-이합체와 상호작용합니다.지금까지, 인간의 100종류 이상의 카드헤린이 확인되고 [13]배열되었다.

캐드헤린의 기능은 호모디머로 [11]알려진 두 개의 동일한 서브유닛의 형성에 의존합니다.호모디메릭 카드헤린은 시스-다이머에서 트랜스-다이머로 [11]배열을 바꿈으로써 다른 세포의 막에 존재하는 카드헤린과 세포 유착을 생성한다.두 개의 다른 세포의 세포막에 존재하는 카드헤린 사이의 세포접착이 형성되면, 보통 α, β, γ-카테닌으로 구성된 단백질 복합체가 카드헤린의 [11]세포질 부분에 결합할 때 아데렌 접합이 이루어질 수 있다. 단백질로는 p-120 카테닌, αcatenin,β\catenin, 빈쿨린이 있다.p-120카테닌 β\catenin이 호모디머에 결합하면 고전적인 카드헤린의 안정성이 높아진다.α -catenin은 p120-catenin complex와 되며, 여기서 vinculin은 액틴 [4]세포골격과의 간접적인 연관성에 역할을 하도록 모집된다.그러나 카드헤린-카테닌 복합체는 빈쿨린의 도움 없이 액틴에 직접 결합할 수도 있다.또한 p120카테닌의 탈인산화와α(\ -catenin 및 vinculin의 에 의해 카드헤린 접착의 강도를 높일 수 있다.

기능.

발전

카데린은 수용체이자 다른 분자에 대한 리간드 역할을 한다.발달하는 동안, 그들의 행동은 세포를 적절하게 배치하는 것을 돕는다: 그들은 다른 조직 층의 분리 및 세포 [14]이동을 담당한다.개발 초기 단계에서 E-cadherin(상피 카드헤린)이 가장 많이 발현된다. 많은 캐드헤린은 세포 내 특정 기능에 대해 규정되며, 발달 중인 배아에서 다르게 발현된다.예를 들어 신경조절 중 태아에서 신경판이 형성될 때 뇌신경주름 부근에 있는 조직이 N-카데린 [15]발현을 감소시킨다.반대로 N-카데린의 발현은 척추동물의 [15]전-후축에 위치한 신경관의 다른 영역에서는 변하지 않는다.N-캐드헤린은 세포 구조를 유지하는 기능, 세포-세포 접착, 내부 유착 등을 가지고 있습니다.그들은 펌핑과 혈액 배출로 인해 구조화된 심장의 능력을 유지하는 데 크게 관여한다.심근세포 사이에 강하게 달라붙는 N-카데린의 기여로 인해 심장은 [16]혈압으로 인해 발생할 수 있는 골절, 변형 및 피로를 극복할 수 있습니다.N-cadherin은 특히 심근 중배엽을 선별하는 데 있어 태생 중에 심장의 발달에 관여합니다.N-카데린은 심장 전엽에서 강하게 발현되지만 심장선에서는 역할을 하지 않습니다.N-카드헤린 돌연변이를 가진 배아는 여전히 원시 심장관을 형성하지만, N-카드헤린이 부족한 생쥐는 심근세포 [16]발달을 유지하는 데 어려움을 겪을 것이다.이 쥐들의 근구는 심장이 펌프질을 시작함에 따라 세포 유착을 보존할 수 없을 때 심내막 세포층을 둘러싼 해리성 근구로 끝날 것이다.그 결과 심장의 유출로가 막혀서 심장의 붓기가 발생합니다.세포에서 다른 종류의 카드헤린의 발현은 발달하는 동안 유기체의 특이적 분화와 사양에 따라 달라집니다.카드헤린은 상피-간질 전이(EMT)를 통해 세포의 이동에 중요한 역할을 하는데, 이는 인접 세포와 접착 접합을 형성하기 위해 카드헤린이 필요하다.신경능정세포는 성장 중인 유기체 내에서 위배 중에 발생하며 척추동물 신체계획의 패턴화에서 기능하는 일시적인 세포로, 세포 이동을 조직이나 [15]장기를 형성하기 위해 세포 이동을 허용하기 위해 필요하다.또한 초기 개발에서 EMT 이벤트에 관여하는 카드헤린은 유도 다능성 줄기세포(iPSC)[1]를 형성하면서 특정 성인 세포를 다능성 상태로 재프로그래밍하는 데 매우 중요한 것으로 나타났다.

발달 후, 카드헤린은 세포와 조직 구조를 유지하고 세포의 [13]움직임에 역할을 한다.카드헤린 발현 조절은 다른 후생유전 메커니즘 [17]중 프로모터 메틸화를 통해 발생할 수 있다.

종양 전이

E-카드헤린-카테닌 복합체는 세포 접착에 중요한 역할을 한다. 이 기능의 상실은 [18]종양의 침윤성 및 전이 증가와 관련이 있다.E-카데린 발현 억제는 국소침입과 종양의 발생을 초래할 수 있는 세포유착장애를 일으키는 주요 분자사건 중 하나로 간주된다.E-캐드헤린은 종양 억제에서 중요한 역할을 하기 때문에 "[19]침입 억제제"라고도 불립니다.

암과의 상관 관계

카데린과 다른 추가 인자들은 일부 암의 형성 및 성장과 어떻게 종양이 계속 자라는지와 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.상피 카드헤린으로 알려진 E-cadherins는 한 셀의 표면에 있으며 다른 셀의 같은 종류의 것과 결합하여 브릿지를 [20]형성할 수 있습니다.세포 접착 분자 E 카드헤린의 손실은 암종과 같은 상피 유형의 암 형성에 원인적으로 관여한다.어떤 형태의 카드헤린 발현도 종양세포의 유착을 제어할 수 있을 뿐만 아니라 암세포가 통제 [21]불능으로 성장하는 신호 전달에도 영향을 미칠 수 있다.

상피 세포암의 경우 세포 간 유착이 파괴되면 2차 악성 성장이 발생할 수 있다. 암의 1차 부위에서 멀고 E-카데닌 또는 그와 관련된 카테닌의 발현 이상에서 발생할 수 있다.일반적으로 접착제로 기능하고 세포를 함께 고정하는 카드헤린 당단백질과 같은 CAM은 세포와 세포 간 상호작용의 중요한 매개체 역할을 합니다.모든 상피 세포의 표면에 있는 E-카데린은 세포질 내의 카테닌과의 상호작용을 통해 액틴 세포골격과 연결되어 있다.따라서 세포골격에 고정된 E-캐더린은 다른 세포 표면에 있는 E-캐더린과 결합해 다리를 형성할 수 있다.상피세포암에서 전이를 초래할 수 있는 세포-세포 접착 장애는 E-카드헤린 또는 그와 관련된 카테닌의 [20]발현 이상에서 발생할 수 있다.

자궁내막 및 태생과의 상관관계

이 당단백질군은 세포 내 접착의 칼슘 의존적 메커니즘에 책임이 있다.E-카데린은 위조, 신경조절, 장기형성을 포함한 여러 과정에서의 배아형성에 매우 중요하다.또, E-카데린의 억제는 세포내 유착을 저해한다.이러한 분자의 수준은 황체 단계에서 증가하는 반면, 그들의 발현은 자궁 내막 칼시토닌을 [22]가진 프로게스테론에 의해 조절된다.

종류들

Cadherin 도메인(반복)
ECadherin repeating unit.png
생쥐의 세포외 E-카데린 엑토도메인(PDB: 3Q2V)의 반복 단위 리본 표현
식별자
기호.카드헤린
팜PF00028
인터프로IPR002126
스마트CA
프로 사이트PDOC00205
SCOP21nci/SCOPe/SUPFAM
막질114
기타 Cadherin 패밀리는 Pfam CL0159를 참조하십시오.

척추동물에는 100가지 이상의 다른 종류의 카드헤린이 있다고 하는데, 이것은 4개의 그룹으로 분류될 수 있다: 고전적, 데스모솜, 프로토카데린, 그리고 비전통적.[24][25]이러한 다량의 다양성은 유전자를 코드하는 다중 카드헤린을 대체 RNA 스플라이싱 메커니즘과 결합함으로써 달성된다.무척추동물은 20종류의 카드헤린을 [25]함유하고 있다.

고전적인

카드헤린 패밀리의 다른 구성원들은 다른 장소에서 발견됩니다.

  • CDH1 – E-cadherin (상피):E-카데린은 상피 조직에서 발견되며 APC/C 활성화제 단백질 CDH1과 혼동되지 않는다.
  • CDH2 – N-cadherin(신경):N-카데린은 뉴런에서 발견된다
  • CDH12 – cadherin 12, 타입 2 (N-cadherin 2)
  • CDH3 – P-cadherin (평면):P-카데린은 태반에서 발견됩니다.

데스모솜

프로토카데린

주요 기사: Protocadherin

프로토카데린은 호모세포 접착 단백질의 카드헤린 슈퍼패밀리 중 가장 큰 포유류 서브그룹이다.

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레퍼런스

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추가 정보

외부 링크