Que sont les cadhérines ?

Les cadhérines sont un groupe de protéines qui aident les cellules à se coller les unes aux autres. Elles sont les principaux composants de certains types de jonctions entre les cellules. Ces connexions aident à définir comment une cellule sera intégrée dans une structure, comme une couche de peau ou un organe. Au sein des jonctions, les molécules de cadhérine sur les surfaces cellulaires s’accrochent les unes aux autres, comme un minuscule morceau de velcro.

L’adhésion cellule à cellule médiée par les cadhérines joue un rôle important dans la différenciation des tissus, en maintenant les tissus ensemble alors qu’ils se forment au cours du développement embryonnaire. La perte de fonction des cadhérines a également été liée au cancer, et certains chercheurs étudient les cadhérines comme cibles médicamenteuses.

Structure des cadhérines

Les cadhérines sont nommées pour l’adhésion dépendante du calcium. Le domaine externe d’une molécule de cadhérine – la partie qui se trouve à l’extérieur d’une cellule – est constitué de nombreuses répétitions de la même chaîne protéique. Chaque répétition comporte un espace pour la fixation du calcium. Le calcium rend la chaîne rigide, l’aidant à se connecter à une chaîne d’une autre cellule.

En plus d’un composant extracellulaire (à l’extérieur de la cellule), les cadhérines ont également une pièce qui pénètre à travers la membrane et une pièce qui est à l’intérieur de la cellule. Les parties intérieures des cadhérines forment un complexe à l’intérieur de la cellule.

Types de cadhérines

Il existe une centaine de types de cadhérines chez les vertébrés, et elles se répartissent en quatre groupes.

1. Les cadhérines classiques comprennent la E-cadhérine, la N-cadhérine, la P-cadhérine et la N-cadhérine 2. Elles ont toutes une structure similaire, avec cinq répétitions extracellulaires de cadhérine, un domaine transmembranaire et un domaine intracellulaire. L’adhésion par les cadhérines classiques est impliquée dans certaines voies de signalisation cellulaire importantes, notamment la signalisation Wnt, Hedgehog, Ras et RhoGTPase. Cela signifie que les cadhérines ont un rôle critique dans de nombreux processus biologiques.

1. La desmogléine et la desmocolline sont des cadhérines desmosomales. Elles sont importantes dans la formation d’un type de jonction cellulaire appelé desmosome.

1. Les protocadhérines sont un grand groupe de molécules de cadhérine présentes dans un large éventail d’espèces qui seraient apparentées à une cadhérine ancestrale. Leurs domaines extracellulaires présentent plus de cinq motifs de cadhérine répétés, ce qui les distingue des cadhérines classiques. Les domaines intracellulaires des protocadhérines sont également différents de leurs cousins classiques. Ils sont très variables, avec une variété de fonctions dans le système nerveux, y compris la différenciation neuronale et la formation de synapses.

1. Les cadhérines non conventionnelles sont un grand groupe de cadhérines qui ne sont pas autrement classées dans les trois groupes précédents. Elles comprennent la VE-cadhérine, la R-cadhérine et bien d’autres.

Les jonctions cellulaires reposent sur les cadhérines

Deux types de jonctions cellulaires reposent sur les cadhérines. Les jonctions d’Aherens comportent une bande de molécules de cadhérines qui relient les membranes des cellules épithéliales. L’épithélium est un tissu fin qui forme des couches sur les structures creuses du corps, comme l’intestin. Les desmosomes reposent également sur les cadhérines. Un desmosome est une structure située à l’intérieur de la membrane d’une cellule. Il utilise les cadhérines, la desmogléine et la desmocolline pour pénétrer à travers la membrane et former un réseau imbriqué qui lie les cellules entre elles.

Chez les vertébrés, les cadhérines sont responsables du maintien de la plupart des feuillets épithéliaux. Cela inclut les revêtements de l’intestin grêle ou des tubules rénaux. Des anticorps monoclonaux ont été utilisés pour éliminer les cadhérines dans des cellules épithéliales en culture, et ces cellules se désagrègent. De même, l’élimination du calcium du milieu empêche les jonctions cellulaires de se former correctement.

Rôle des cadhérines dans le cancer

L’E-cadhérine, membre de la famille des cadhérines, a un rôle très important dans l’organisation de l’épithélium. La plupart des cancers proviennent du tissu épithélial, et dans ces cancers, l’adhésion cellulaire médiée par la E-cadhérine est perdue en même temps que la tumeur progresse vers la malignité. Certaines études se sont concentrées sur la restauration de la fonction de l’E-cadhérine dans l’épithélium comme mécanisme pour la thérapie du cancer.

Organisation cellulaire

Les cadhérines sont également importantes dans d’autres aspects de l’organisation cellulaire, comme la formation de frontières, les mouvements coordonnés des cellules et le maintien de la polarité structurelle et fonctionnelle des cellules et des tissus. En plus du rôle de la cadhérine E dans la formation de l’épithélium, la cadhérine N est importante dans le tissu neural et les muscles, la cadhérine R est utilisée dans le cerveau et le tissu osseux, la cadhérine P est présente dans la peau et la cadhérine VE est également significative dans l’épithélium.

Lecture complémentaire

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• Types de cadhérine et rôle dans l’adhésion cellule-cellule

Citations

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