钙粘蛋白

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基于钙粘蛋白的细胞连接的结构蛋白的主要相互作用。肌动蛋白丝(actin filament)连接到α辅肌动蛋白(α-actinin),通过纽蛋白(vinculin)连接到膜上。纽蛋白的头部通过α-,ß-和γ-连环素连接到E-钙粘蛋白。纽蛋白尾部结合到了膜脂和肌动蛋白丝。

钙粘蛋白(或钙粘素)是一类I型跨膜蛋白。它们在细胞连接中扮演重要角色,保证了细胞在组织中彼此结合。发挥它们的功能需要离子(Ca2+),因此得名。 钙粘蛋白超家族包括钙粘蛋白,原钙粘蛋白,桥粒芯糖蛋白(desmogleins),桥粒芯胶粘蛋白(desmocollins)等。[1][2] 它们在结构方面,共享了“钙粘蛋白重复”的胞外钙离子-结合结构域。钙粘蛋白分为若干类型,每一类用一个前缀表示(一般地,表示了其与哪一类组织相关)。已在细胞培养和发育过程中观察到,包含某一特定钙粘蛋白亚型的细胞趋向于簇集在一起而排斥包含其他类别的细胞。[來源請求]例如,包含N-钙粘蛋白的细胞趋向于同其他表达N-钙粘蛋白的细胞聚集在一起。然而,也要注意到细胞培养实验中,混合速度可以影响其同型(homotypic)特异性的程度。[3]此外,其他若干小组在不同的实验中观察到异型结合亲和性(即,不同类型的钙粘蛋白结合在一起)。[4][5] 目前一种模型主张细胞基于动力学特异性而非热力学特异性来区分钙粘蛋白亚型,理由是不同的钙粘蛋白同型键具有不同的寿命。[6]

类型[编辑]

钙粘蛋白家族的不同成员在不同的位置出现。E-钙粘蛋白位于上皮组织;N-钙粘蛋白在神经元中;P-钙粘蛋白在胎盘中。T-钙粘蛋白没有胞浆结构域且必须系链到质膜上。[來源請求]

(上皮)E-钙粘蛋白是研究最为透彻的钙粘蛋白家族成员。它由胞外结构域5个钙粘蛋白重复(EC1~EC5),一个跨膜结构域及一个结合p120连环素-和ß-连环素胞的内结构域组成。胞内结构域包括一个高度磷酸化的区域,该区域对其与ß-连环素的结合,继而对于E-钙粘蛋白的功能至关重要。[來源請求] 上皮细胞中,含E-钙粘蛋白的细胞间连接经常毗邻含肌动蛋白的细胞骨架的微丝。

E-钙粘蛋白首先表达在哺乳动物发育的2细胞期,在8细胞期被磷酸化,而导致紧密化(compaction)。[來源請求] 成年组织中,E-钙粘蛋白在上皮组织中表达,以5小时的半衰期在细胞表面持续更新。[來源請求]

癌症的发展和转移牵涉了E-钙粘蛋白功能或表达的缺失。[來源請求] E-钙粘蛋白下调降低了一个组织内细胞黏附的强度,导致细胞活动性(motility)增加。[來源請求]这可以转而允许癌细胞穿过基底膜入侵周围组织。

E-钙粘蛋白也被病理学家用于诊断不同类型的乳腺癌。与浸润性导管癌相比,免疫组化研究中大部分浸润性小叶癌的E-钙粘蛋白表达明显减少或消失。[7]

參考資料[编辑]

  1. ^ Hulpiau P, van Roy F. Molecular evolution of the cadherin superfamily. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2009.February, 41 (2): 349–69. doi:10.1016/j.biocel.2008.09.027. PMID 18848899. 
  2. ^ Angst B, Marcozzi C, Magee A. The cadherin superfamily: diversity in form and function. J Cell Sci. 2001.February, 114 (Pt 4): 629–41. PMID 11171368. 
  3. ^ Duguay, D.; A. Foty R., RA; S. Steinberg M., MS. Cadherin-mediated cell adhesion and tissue segregation: qualitative and quantitative determinants. Dev. Biol. 2003, 253 (2): 309–323. doi:10.1016/S0012-1606(02)00016-7. PMID 12645933. 
  4. ^ Niessen, Carien M.; Gumbiner, Barry M. Cadherin-mediated cell sorting not determined by binding or adhesion specificity. The Journal of Cell Biology. 2002, 156 (2): 389. doi:10.1083/jcb.200108040. PMC 2199232. PMID 11790800. 
  5. ^ Volk, T.; Cohen, O.; Geiger, B. Formation of heterotypic adherens-type junctions between L-CAM containing liver cells and A-CAM containing lens cells. Cell. 1987, 50 (6): 987–994. doi:10.1016/0092-8674(87)90525-3. PMID 3621349. 
  6. ^ Bayas, Marco V.; Leung, Andrew; Evans, Evan; Leckband, Deborah. Lifetime Measurements Reveal Kinetic Differences between Homophilic Cadherin Bonds. Biophysical Journal. 2005, 90 (4): 1385. doi:10.1529/biophysj.105.069583. PMC 1367289. PMID 16326909. 
  7. ^ Rosen, P. Rosen's Breast Pathology, 3rd ed, 2009, p. 704. Lippincott Williams & Wilkins.

外部鏈接[编辑]