カドヘリンは膜貫通糖タンパク質依存性カルシウムおよび動物の組織の完全性を維持する細胞との間の接続を維持する責任があります。20種類以上のカドヘリンがあり、すべて約750のアミノ酸を含み、異なる種類の細胞に特異的です。
カドヘリンによって達成された細胞結合は、長期にわたって安定しています。このため、これらの分子は、胚発生（形態形成）中の生物の形の発達、ならびに胚期と成人期の両方の組織構造の維持に重要な役割を果たします。
1suhタンパク質E-カドヘリン（上皮）の分子表現。撮影および編集：欧州バイオインフォマティクス研究所のJawahar SwaminathanとMSDスタッフ。
カドヘリンの機能不全は、さまざまな種類の癌の発症に関連しています。カドヘリンによる細胞接着の欠乏は、腫瘍細胞の運動性の増加の原因の1つです。
細胞接着分子
多細胞生物では、細胞は、その完全性を維持できるようにする生物学的プロセスの多様性に参加するために団結しなければならず、したがって、植民地の単細胞生物とは区別されます。これらのプロセスには、とりわけ、止血、免疫応答、形態形成、および分化が含まれる。
これらの分子は、その構造と機能が、インテグリン、セレクチン、免疫グロブリン、カドヘリンの4つのグループに分かれています。
歴史
カドヘリンの歴史はごくわずかしか知られていないため、非常に短いです。したがって、最初のカドヘリンは1977年にマウス組織の細胞で発見されました。科学者たちはこの分子をウボモルリンと呼びました。
1980年代には、他の多くのカドヘリン分子がさまざまな種の組織で発見されました。これらのカドヘリンは、カルシウム依存性細胞凝集アッセイで発見されました。それらのすべては、古典的なカドヘリンと呼ばれる分子の同じグループに属していました。
近年、そして分子生物学の進歩のおかげで、科学者たちは別の重要な数のカドヘリンを特定することに成功しました。その一部は特定の機能が不明であり、細胞接着以外の機能を持つ可能性があります。
構造
カドヘリンは糖タンパク質、つまり、タンパク質と炭水化物の会合によって形成される分子です。それらは700（通常750）〜900アミノ酸で構成され、異なる機能ドメインを持っているため、そもそも他のカドヘリン分子やカルシウムイオンと相互作用することができます。
機能ドメインはまた、カドヘリンが原形質膜に統合することを可能にするだけでなく、アクチン細胞骨格と結合することも可能にします。ほとんどのアミノ酸鎖は細胞外領域にあり、通常はEC（EC1-EC5）と呼ばれる5つのドメインに分化しています。
これらの各ドメインは、約100個のアミノ酸を含み、1つまたは2つのカルシウム結合部位があります。膜貫通領域は、細胞の外側部分と内側部分の間に位置し、膜を一度だけ通過します。
一方、細胞内に見られるカドヘリンの部分は非常に保守的で、150アミノ酸から構成されています。このドメインは、カテニンと呼ばれる細胞質タンパク質によってアクチン細胞骨格に結合します。
タイプ
20種類以上のカドヘリンがあり、著者によってさまざまな方法で分類されています。したがって、たとえば、2人のグループまたはサブファミリーを認識する著者もいれば、6人を認識する著者もいます。前者によると、カドヘリンは次のように分類できます。
古典的なカドヘリンまたはタイプI
伝統的なカドヘリンとも呼ばれます。このグループには、E-カドヘリン（上皮）、N-カドヘリン（神経）、P-カドヘリン（胎盤）、L-カドヘリン（など）が最初に発見された組織に従って名前が付けられたカドヘリンが含まれます肝臓）およびR-カドヘリン（網膜）。ただし、これらの糖タンパク質はさまざまな組織に見られます。
例えば、N-カドヘリンは、神経組織に存在することに加えて、精巣、腎臓、肝臓、および心臓の筋肉組織にも存在する可能性があります。
非定型またはII型カドヘリン
非伝統的または非古典的とも呼ばれます。それらには、細胞間デスモソームのレベルで接合部を形成するデスモグレインおよびデスモコリンが含まれます。アクチン細胞骨格への接続を欠いていることを特徴とするプロトカドヘリンもあります。
これらすべてのカドヘリンは、他の非伝統的なカドヘリンから、いくつかの著者によって、3つの独立したグループに分けられています。残りの非定型カドヘリンには、膜貫通ドメインと細胞質ドメインを欠くT-カドヘリンと、細胞外に存在するEvar-カドヘリンと呼ばれるE-カドヘリンのバリアントがあります。
特徴
それらは、ほとんどが動物組織でのみ見られるカルシウム依存性糖タンパク質です。それらのほとんどはシングルパス膜貫通です。つまり、それらは細胞膜に存在し、左右に1回だけ交差します。
カドヘリンは、主にセミラの表現型の特徴（同型または同種結合）を示す細胞間の結合に参加します。これらの分子による細胞結合（カドヘリン-カドヘリン結合）は、他のタンパク質-タンパク質結合よりも約200倍強力です。
従来のカドヘリンでは、細胞質ドメインは非常に保守的です。これは、その構成が異なるカドヘリンで類似していることを意味します。
特徴
カドヘリンの主な機能は、時間の経過に伴う恒久的な細胞結合を可能にすることです。そのため、皮膚や腸の上皮組織の胚発生、形態形成、分化、構造維持などのプロセスで基本的な役割を果たすだけでなく、軸索の形成。
この機能の一部は、糖タンパク質の細胞内部分またはドメインに存在する-COOH末端によって調節されています。この末端は、カテニンと呼ばれる分子と相互作用し、カテニンは細胞の細胞骨格の要素と相互作用します。
カドヘリンの他の機能には、選択性（参加する他の細胞の選択）と細胞シグナル伝達、細胞極性の確立、およびアポトーシスの調節が含まれます。後者は、その発生を調節するために同じ生物によって内部的に制御される細胞死のメカニズムです。
カドヘリンと癌
カドヘリンの機能不全は、さまざまな種類の癌の発症に関係しています。この機能不全は、細胞が結合するのを妨げるシグナルの活性化だけでなく、カドヘリンとカテニンの発現の変化が原因である可能性があります。
カドヘリンの細胞付着に失敗することにより、腫瘍細胞は運動性を高めて放出され、その後リンパ節や血管を通じて隣接する組織に侵入することができます。
乳房からのE-Cadherina Benigma。異型小葉過形成の顕微鏡写真。撮影・編集：ネフロン。
これらの細胞が標的器官に到達すると、それらは侵入して増殖し、侵襲性および転移性の特徴を得る。カドヘリンを発癌性成長プロセスに関連付けている研究のほとんどは、E-カドヘリンに焦点を当てています。
このタイプのカドヘリンは、特に結腸、胃、乳房、卵巣、肺の癌に関与しています。しかし、これは癌に関連する唯一のカドヘリンではありません。たとえば、N-カドヘリンは、胸膜中皮腫および横紋筋肉腫に関与しています。
参考文献
- カドヘリン。ウィキペディアで。en.wikipedia.orgから復元
- D.レックバンド&A.プラカサム（2006）。カドヘリン接着のメカニズムとダイナミクス。生物医学工学の年次レビュー。
- F. Nolletl、P。Kools P、およびF. Van Roy（2000）。カドヘリンスーパーファミリーの系統学的分析により、いくつかの孤立したメンバーの横にある6つの主要なサブファミリーの同定が可能になります。分子生物学のジャーナル。
- J.Günther&E. Pedernera-Astegiano（2011）。E-カドヘリン：腫瘍性形質転換の重要な要素。証拠と臨床研究のジャーナル。
- L. Petruzzelli、M。Takami&D. Humes（1999）。細胞接着分子の構造と機能。医学のアメリカのジャーナル。
- U. Cavallaro&G. Christofori（2004）。癌における細胞接着およびカドヘリンとIg-CAMによるシグナル伝達。ネイチャーレビューがん。