KADHERINES: ISTRAKTURA, KATANGIAN AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang mga kadherin ay transmembrane glycoproteins na nakasalalay sa kaltsyum at responsable para sa pagpapanatili ng koneksyon sa pagitan ng mga cell na nagpapanatili ng integridad ng mga tisyu sa mga hayop. Mayroong higit sa 20 iba't ibang mga uri ng mga kadherin, lahat na may mga 750 amino acid, at kung saan ay tiyak sa iba't ibang uri ng mga cell.

Ang mga bono ng cell na nakamit ng mga kadherin ay matatag sa paglipas ng panahon. Para sa kadahilanang ito, ang mga molekulang ito ay may mahalagang papel sa pagbuo ng hugis ng organismo sa panahon ng pag-unlad ng embryon (morphogenesis), pati na rin sa pagpapanatili ng istraktura ng mga tisyu pareho sa yugto ng embryonic at sa pang-adulto na buhay.

Ang representasyong molekular ng protina ng 1suh, E-cadherin (epithelial). Kinuha at na-edit mula sa: Jawahar Swaminathan at kawani ng MSD sa European Bioinformatics Institute.

Ang madepektong paggawa ng mga kadherin ay nauugnay sa pagbuo ng iba't ibang uri ng kanser. Ang kakulangan ng pagdikit ng cell sa pamamagitan ng mga kadherin ay isa sa mga sanhi ng pagtaas ng motility ng mga cell ng tumor.

Mga molekula ng cell adhesion

Sa mga multicellular organismo, ang mga cell ay dapat magkaisa upang makilahok sa isang mahusay na pagkakaiba-iba ng mga biological na proseso na nagpapahintulot sa pagpapanatili ng kanilang integridad, sa gayon pagkakaiba sa kanilang sarili mula sa mga kolonyal na unicellular organismo. Kasama sa mga prosesong ito, bukod sa iba pa, hemostasis, immune response, morphogenesis, at pagkita ng kaibhan.

Ang mga molekulang ito ay naiiba sa kanilang istraktura, pati na rin sa kanilang pag-andar, sa apat na pangkat: integrins, selectins, immunoglobulins at cadherins.

Kasaysayan

Ang kasaysayan ng mga kadherin ay masyadong maikli, dahil napakakaunti na nilang kilala. Kaya, ang unang cadherin ay natuklasan sa mga cell mula sa mga tisyu ng mouse noong 1977. Tinawag ng mga siyentipiko ang molekum uvomorulin na ito.

Noong 1980s, maraming iba pang mga molekula ng cadherin ang natuklasan sa mga tisyu mula sa iba't ibang mga species. Ang mga kadherin na ito ay natagpuan sa assaysyon ng pagsasama-sama ng kaltsyum. Ang lahat ng mga ito ay kabilang sa parehong pangkat ng mga molekula na tinatawag na klasikal na kadherin.

Sa mga nagdaang taon, at salamat sa pagsulong sa molekula na biyolohiya, pinamamahalaang ng mga siyentipiko ang isa pang mahalagang bilang ng mga kadherin, ang ilan sa kung saan ang kanilang tukoy na pag-andar ay hindi alam, at kung saan ay maaaring magkaroon ng mga function na maliban sa pagdikit ng cell.

Istraktura

Ang mga kadherin ay glycoproteins, iyon ay, mga molekula na nabuo ng samahan ng isang protina at isang karbohidrat. Ang mga ito ay binubuo ng pagitan ng 700 (karaniwang 750) at 900 amino acid, at may iba't ibang mga functional domain, na nagpapahintulot sa kanila na makipag-ugnay sa unang lugar sa iba pang mga molekula ng kadherin at may mga ion ng calcium.

Pinapayagan din ng mga function na domain ang mga kadherin na sumama sa lamad ng plasma, pati na rin upang maiugnay ang actin cytoskeleton. Karamihan sa chain ng amino acid ay matatagpuan sa extracellular region at normal na naiiba sa limang mga domain, na tinatawag na EC (EC1-EC5).

Ang bawat isa sa mga domain na ito ay may humigit-kumulang 100 mga amino acid, na may isa o dalawang site na nagbubuklod ng calcium. Ang rehiyon ng transmembrane ay matatagpuan sa pagitan ng panlabas at panloob na bahagi ng cell at tumatawid lamang sa lamad ng isang beses.

Sa kabilang banda, ang bahagi ng mga kadherin na natagpuan sa loob ng cell ay lubos na konserbatibo at binubuo ng 150 amino acid. Ang domain na ito ay nagbubuklod sa actin cytoskeleton sa pamamagitan ng mga cytosolic protein na tinatawag na catenins.

Mga Uri

Mayroong higit sa 20 iba't ibang mga uri ng mga kadherin, na kung saan ay naiuri sa iba't ibang paraan depende sa mga may-akda. Kaya, halimbawa, ang ilang mga may-akda ay kinikilala ang dalawang pangkat o subfamilya, habang ang iba ay kinikilala ang anim. Ayon sa dating, ang mga kadherin ay maaaring nahahati sa:

Mga klasikong Cadherines o Type I

Tinawag din ang mga tradisyunal na cadherins. Kasama sa pangkat na ito ay ang mga cadherins na pinangalanan ayon sa tisyu kung saan sila ay unang natagpuan, tulad ng E-cadherin (epithelial), N-cadherin (neural), P-cadherin (placental), L-cadherin ( atay) at R-cadherin (retina). Gayunpaman, ang mga glycoproteins na ito ay matatagpuan sa iba't ibang mga tisyu.

Halimbawa, ang N-cadherin, bilang karagdagan sa pagiging naroroon sa neural tissue, ay maaari ding matatagpuan sa mga tisyu ng testes, kidney, atay at cardiac musculature.

Mga atypical o Type II cadherins

Tinatawag din na hindi tradisyonal o di-klasikal. Kasama nila ang mga desmogleins at desmocholins, na bumubuo ng mga junctions sa antas ng mga intercellular desmosome. Mayroon ding mga protocadherins, na nailalarawan sa pamamagitan ng kakulangan ng mga koneksyon sa actin cytoskeleton.

Ang lahat ng mga kadete na ito ay pinaghiwalay mula sa iba pang mga hindi tradisyonal, ng ilang mga may-akda, sa tatlong malayang grupo. Ang natitira sa mga atypical cadherins ay kinabibilangan ng T-cadherin, na kulang sa transmembrane at cytoplasmic na mga domain, at isang variant ng E-cadherin, na matatagpuan sa labas ng cell at tinawag na Evar-cadherin.

katangian

Ang mga ito ay nakasalalay sa calcium glycoproteins na matatagpuan halos halos eksklusibo sa mga tisyu ng hayop. Karamihan sa kanila ay single-pass transmembrane; sa madaling salita, naroroon sila sa lamad ng cell, tinatawid ito mula sa gilid hanggang sa isang beses lamang.

Ang mga kadherin ay nakikilahok pangunahin sa unyon sa pagitan ng mga selula na nagtatanghal ng mga semilar na mga katangian ng phenotypic (homotypic o homophilic bond). Ang mga bono ng cell na ginawa ng mga molekula (cadherin-cadherin bond) ay halos 200 beses na mas malakas kaysa sa iba pang mga bono na protina-protina.

Sa tradisyonal na mga kadherin ang domain ng cytoplasmic ay lubos na konserbatibo. Nangangahulugan ito na ang komposisyon nito ay magkatulad sa iba't ibang mga kadherin.

Mga Tampok

Ang pangunahing pag-andar ng mga kadherin ay pinahihintulutan ang permanenteng mga junctions ng cell sa paglipas ng panahon, kung kaya't bakit sila gumaganap ng isang pangunahing papel sa mga proseso tulad ng pag-unlad ng embryonic, morphogenesis, pagkita ng kaibhan at pagpapanatili ng istruktura ng mga epithelial na tisyu sa balat at bituka, pati na rin ang pagbubuo ng axon

Ang pagpapaandar na ito ay kinokontrol sa bahagi ng terminal ng -COOH na naroroon sa intracellular na bahagi o domain ng glycoprotein. Ang terminal na ito ay nakikipag-ugnay sa mga molekula na tinatawag na catenins, na siya namang nakikipag-ugnay sa mga elemento ng cytoskeleton ng cell.

Ang iba pang mga pag-andar ng mga kadherin ay kinabibilangan ng selectivity (pagpili kung alin ang iba pang cell na sumali) at senyas ng cell, pagtataguyod ng pol pol ng cell, at regulasyon ng apoptosis. Ang huli ay isang mekanismo ng pagkamatay ng cell na kinokontrol sa loob ng parehong organismo upang ayusin ang pag-unlad nito.

Cadherins at cancer

Ang madepektong paggawa ng mga kadherin ay ipinahiwatig sa pagbuo ng iba't ibang uri ng kanser. Ang madepektong ito ay maaaring sanhi ng mga pagbabago sa pagpapahayag ng mga kadherin at catenins, pati na rin ang pag-activate ng mga senyas na pumipigil sa mga cell na sumali.

Sa pamamagitan ng pagkabigo ng cell attachment ng mga kadherin, pinapayagan nito ang mga cell ng tumor na madagdagan ang kanilang pagkilos at pinakawalan, pagkatapos ay salakayin ang mga katabing tisyu sa pamamagitan ng mga lymph node at mga daluyan ng dugo.

E-Cadherina Benigma mula sa dibdib. Micrograph ng atypical lobular hyperplasia. Kinuha at na-edit mula sa: Nephron.

Kapag ang mga cell na ito ay umabot sa mga target na organo, sumalakay sila at umunlad, nakakakuha ng mga invasive at metastatic character. Karamihan sa mga pag-aaral na may mga kaugnay na mga kadher sa mga proseso ng paglaki ng carcinogenous ay nakatuon sa E-cadherin.

Ang ganitong uri ng cadherin ay kasangkot sa colon, tiyan, dibdib, ovarian at cancer sa baga, bukod sa iba pa. Gayunman, hindi ito ang tanging kadherin na naka-link sa kanser. Halimbawa, ang N-cadherin, ay gumaganap ng isang papel sa pleural mesotheliomas at rhabdomyosarcomas.

Mga Sanggunian

1. Cadherin. Sa Wikipedia. Nabawi mula sa en.wikipedia.org
2. D. Leckband & A. Prakasam (2006). Mekanismo at dinamika ng pagdirikit ng cadherin. Taunang Pagrepaso ng Biomedical Engineering.
3. F. Nolletl, P. Kools P, & F. Van Roy (2000). Phylogenetic Pagsusuri ng Cadherin Superfamily ay nagbibigay-daan sa Pagkilala ng Anim na Pangunahing Subfamilya Bukod sa Ilang Mga Solitong Miyembro. Journal ng Molecular Biology.
4. J. Günther & E. Pedernera-Astegiano (2011). E-cadherin: isang pangunahing elemento sa pagbabagong-anyo ng neoplastic. Journal of Evidence at Clinical Research.
5. L. Petruzzelli, M. Takami & D. Humes (1999). Istraktura at Pag-andar ng mga Molecules ng Pagsabit ng Cell. American Journal of Medicine.
6. U. Cavallaro & G. Christofori (2004). Ang pagdikit ng cell at pag-sign ng mga kadherin at Ig-CAM s sa cancer. Mga Review ng Kalikasan sa Kanser.