Cosa sono le cadherine?

Le CADERINE sono un gruppo di proteine che aiutano le cellule ad attaccarsi tra loro. Sono i componenti principali di alcuni tipi di giunzioni tra le cellule. Queste connessioni aiutano a definire come una cellula sarà integrata in una struttura, come uno strato di pelle o un organo. All’interno delle giunzioni, le molecole di cadherina sulla superficie delle cellule si agganciano l’una all’altra, come un piccolo pezzo di velcro.

L’adesione cellula-cellula mediata dalle cadherine gioca un ruolo importante nella differenziazione dei tessuti, tenendo insieme i tessuti che si formano durante lo sviluppo embrionale. La perdita di funzione delle cadherine è stata anche collegata al cancro, e alcuni ricercatori stanno studiando le cadherine come bersagli farmacologici.

Struttura delle cadherine

Le cadherine prendono il nome dall’adesione calcio dipendente. Il dominio esterno di una molecola di cadherina – la parte che si trova all’esterno di una cellula – è costituito da molte ripetizioni della stessa catena proteica. Ogni ripetizione ha uno spazio per legare il calcio. Il calcio rende la catena rigida, aiutandola a connettersi con una catena di un’altra cellula.

Oltre a una componente extracellulare (fuori dalla cellula), le cadherine hanno anche un pezzo che penetra attraverso la membrana e un pezzo che è all’interno della cellula. Le porzioni interne delle cadherine formano un complesso all’interno della cellula.

Tipi di cadherine

Ci sono circa cento tipi di cadherine nei vertebrati, e si dividono in quattro gruppi.

1. Le cadherine classiche includono E-caderina, N-caderina, P-caderina e N-caderina 2. Hanno tutte una struttura simile, con cinque ripetizioni extracellulari della cadherina, un dominio transmembrana e un dominio intracellulare. L’adesione delle cadherine classiche è coinvolta in alcune importanti vie di segnalazione cellulare, tra cui la segnalazione Wnt, Hedgehog, Ras e RhoGTPase. Questo significa che le cadherine hanno un ruolo critico in molti processi biologici.

1. Desmogleina e desmocollina sono cadherine desmosomiali. Sono importanti nella formazione di un tipo di giunzione cellulare chiamata desmosoma.

1. Le protocaderine sono un grande gruppo di molecole caderine presenti in una vasta gamma di specie che si pensa siano legate a una cadherina ancestrale. I loro domini extracellulari hanno più di cinque motivi cadherinici ripetuti, che li distinguono dalle cadherine classiche. I domini intracellulari delle protocaderine sono anche diversi dai loro cugini classici. Sono altamente variabili, con una varietà di funzioni nel sistema nervoso, tra cui la differenziazione neuronale e la formazione di sinapsi.

1. Le cadherine non convenzionali sono un grande gruppo di cadherine che non sono altrimenti classificate nei tre gruppi precedenti. Esse includono la VE-caderina, la R-caderina e molte altre.

Le giunzioni cellulari fanno affidamento sulle cadherine

Due tipi di giunzioni cellulari fanno affidamento sulle cadherine. Le giunzioni di Aherens hanno una striscia di molecole di cadherina che collegano le membrane delle cellule epiteliali. L’epitelio è un tessuto sottile che forma strati su strutture cave del corpo, come l’intestino. Anche i desmosomi si basano sulle cadherine. Un desmosoma è una struttura all’interno della membrana di una cellula. Utilizza le cadherine, la desmogleina e la desmocollina per penetrare attraverso la membrana e formare una rete ad incastro che lega le cellule insieme.

Nei vertebrati, le cadherine sono responsabili di tenere insieme la maggior parte dei fogli epiteliali. Questo include i rivestimenti dell’intestino tenue o dei tubuli renali. Gli anticorpi monoclonali sono stati usati per rimuovere le cadherine nelle cellule epiteliali in coltura, e queste cellule cadono a pezzi. Inoltre, la rimozione del calcio dai media impedisce alle giunzioni cellulari di formarsi correttamente.

Il ruolo delle cadherine nel cancro

E-caderina, un membro della famiglia delle cadherine, ha un ruolo molto importante nell’organizzazione dell’epitelio. La maggior parte dei tumori nasce dal tessuto epiteliale, e in questi tumori, l’adesione cellulare mediata da E-caderina viene persa nello stesso momento in cui un tumore progredisce verso la malignità. Alcuni studi si sono concentrati sul ripristino della funzione di E-caderina nell’epitelio come meccanismo per la terapia del cancro.

Organizzazione cellulare

Le aderenze sono importanti anche in altri aspetti dell’organizzazione cellulare, come la formazione di confini, i movimenti coordinati delle cellule e il mantenimento della polarità strutturale e funzionale di cellule e tessuti. Oltre al ruolo della E-caderina nella formazione dell’epitelio, la N-caderina è importante nel tessuto neurale e nel muscolo, la R-caderina è usata nel cervello e nel tessuto osseo, la P-caderina è presente nella pelle e la VE-caderina è anche significativa nell’epitelio.

Altre letture

• Tutti i contenuti della cadherina
• Tipi di cadherina e ruolo nell’adesione cellula-cellula

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