Vad är cadheriner?

Cadheriner är en grupp proteiner som hjälper celler att hålla ihop. De är huvudkomponenterna i vissa typer av korsningar mellan celler. Dessa förbindelser hjälper till att definiera hur en cell kommer att integreras i en struktur, som ett hudlager eller ett organ. Inom förbindningarna hakar cadherinmolekyler på cellytorna fast på varandra, som en liten bit kardborreband.

Cell-till-cell-adhesion som förmedlas av cadheriner spelar en viktig roll vid vävnadsdifferentiering, genom att hålla ihop vävnaderna när de bildas under embryonalutvecklingen. Funktionsförlust av cadheriner har också kopplats till cancer, och vissa forskare undersöker cadheriner som läkemedelsmål.

Cadherinstruktur

Cadheriner har fått sitt namn efter kalciumberoende vidhäftning. Den yttre domänen av en cadherinmolekyl – den del som finns på utsidan av en cell – består av många upprepningar av samma proteinkedja. Varje upprepning har ett utrymme för att binda kalcium. Kalcium gör kedjan styv, vilket hjälper den att ansluta sig till en kedja från en annan cell.

Förutom en extracellulär (utanför cellen) komponent har cadheriner också en del som tränger igenom membranet och en del som befinner sig inuti cellen. De inre delarna av cadherinerna bildar ett komplex inom cellen.

Typer av cadheriner

Det finns cirka hundra typer av cadheriner hos ryggradsdjur, och de kan delas in i fyra grupper.

1. Till de klassiska cadherinerna hör E-cadherin, N-cadherin, P-cadherin och N-cadherin 2. De har alla en likartad struktur med fem extracellulära cadherinrepeats, en transmembrandomän och en intracellulär domän. Vidhäftning genom klassiska cadheriner är involverad i några viktiga cellulära signalvägar, inklusive Wnt-, Hedgehog-, Ras- och RhoGTPas-signalering. Detta innebär att cadheriner har en kritisk roll i många biologiska processer.

1. Desmoglein och desmocollin är desmosomala cadheriner. De är viktiga för att bilda en typ av cellförbindelse som kallas desmosom.

1. Protocadheriner är en stor grupp cadherinmolekyler som finns i ett stort antal arter och som tros vara besläktade med ett ursprungligt cadherin. Deras extracellulära domäner har mer än fem upprepade cadherinmotiv, vilket skiljer dem från klassiska cadheriner. De intracellulära domänerna hos protocadherinerna skiljer sig också från deras klassiska kusiner. De är mycket variabla och har en mängd olika funktioner i nervsystemet, bland annat neurondifferentiering och bildning av synapser.

1. Okonventionella cadheriner är en stor grupp cadheriner som inte på annat sätt kategoriseras i de tre föregående grupperna. De inkluderar VE-cadherin, R-cadherin och många andra.

Cellulära förbindningar är beroende av cadheriner

Två typer av cellulära förbindningar är beroende av cadheriner. Aherens junctions har en remsa av cadherinmolekyler som förbinder epitelcellernas membraner. Epitelet är en tunn vävnad som bildar lager på ihåliga strukturer i kroppen, som t.ex. tarmen. Desmosomer är också beroende av cadheriner. En desmosom är en struktur inuti en cells membran. Den använder cadherinerna, desmoglein och desmocollin för att tränga igenom membranet och bilda ett sammanlänkande nätverk som binder ihop cellerna.

I ryggradsdjur är det cadherinerna som håller ihop de flesta epitelskikten. Detta inkluderar slemhinnorna i tunntarmen eller njurarnas tubuli. Monoklonala antikroppar har använts för att ta bort cadheriner i odlade epitelceller, och dessa celler faller isär. Dessutom förhindrar avlägsnande av kalcium från medierna att cellförbindelserna bildas ordentligt.

Cadherinernas roll i cancer

E-cadherin, en medlem av cadherinfamiljen, har en mycket viktig roll för att organisera epitelet. De flesta cancerformer uppstår från epitelvävnad, och i dessa cancerformer förloras den celladhesion som förmedlas av E-cadherin samtidigt som tumören utvecklas mot malignitet. Vissa studier har fokuserat på att återställa E-cadherins funktion i epitelet som en mekanism för cancerbehandling.

Cellorganisation

Cadheriner är också viktiga för andra aspekter av cellorganisationen, som bildandet av gränser, samordnade cellrörelser och upprätthållandet av strukturell och funktionell cell- och vävnadspolaritet. Förutom E-cadherins roll i bildandet av epitel är N-cadherin viktigt i nervvävnad och muskler, R-cadherin används i hjärn- och benvävnad, P-cadherin finns i huden och VE-cadherin är också betydelsefullt i epitelet.

Fortsatt läsning

• Allt innehåll om cadherin
• Cadherintyper och deras roll vid vidhäftning mellan celler

Citat

.