Struttura, caratteristiche e funzioni di Cadherinas

IL Cadherinas Sono glicoproteine ​​transmembraniche dipendenti dal calcio e responsabili del mantenimento dell'unione tra le cellule che consentono di mantenere l'integrità dei tessuti negli animali. Esistono più di 20 diversi tipi di caderine, tutti con circa 750 aminoacidi e che sono specificati da diversi tipi di cellule.

I sindacati cellulari raggiunti dalla caderina sono stabili nel tempo. Pertanto, queste molecole svolgono un ruolo importante nello sviluppo della forma del corpo durante lo sviluppo embrionale (morfogenesi), nonché nel mantenimento della struttura dei tessuti sia nella fase embrionale che nella vita adulta.

Rappresentazione molecolare della proteina 1SUH, E-Cadherina (epiteliale). Preso e curato da: Jawahar Swaminathan e Staff MSD presso l'European Bioinformatics Institute [Dominio pubblico].

Il malfunzionamento della caderina è associato allo sviluppo di diversi tipi di cancro. La carenza dell'adesione cellulare attraverso la caderina è una delle cause dell'aumento della motilità delle cellule tumorali.

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Molecole di adesione cellulare

Negli organismi multicellulari, le cellule devono unirsi per partecipare a una grande diversità dei processi biologici che consentono il mantenimento della loro integrità, differenziando così gli organismi unicellulari coloniali. Questi processi includono, tra gli altri, emostasi, risposta immunitaria, morfogenesi e differenziazione.

Queste molecole differiscono nella loro struttura, così come nella loro funzione, in quattro gruppi: integrine, selezioni, immunoglobuline e caderine.

Storia

La storia della caderina è molto breve, perché si sono conosciute molto di recente. Pertanto, la prima cadherina è stata scoperta nelle cellule dei topi tessuti, nel 1977. Gli scienziati hanno chiamato questa molecola uvomorulina.

Negli anni '80 è stata raggiunta la scoperta di molte altre molecole di caderina nei tessuti di varie specie. Queste caderine sono state trovate nei test di aggregazioni cellulari dipendenti dal calcio. Tutti appartenevano allo stesso gruppo di molecole chiamate caderines classiche.

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Negli ultimi anni, e grazie ai progressi della biologia molecolare, gli scienziati sono riusciti a identificare un altro numero importante di cadherinas, di alcune delle quali la loro funzione specifica è sconosciuta e ciò potrebbe avere altre funzioni diverse dall'adesione cellulare.

Struttura

Le caderine sono glicoproteine, cioè molecole formate dall'associazione di una proteina e un carboidrato. Sono formati tra 700 (in generale 750) e 900 aminoacidi e hanno diversi domini funzionali, che gli consentono prima di interagire con altre molecole di caderina e con ioni di calcio.

I domini funzionali consentono anche la caderina. La maggior parte della catena di aminoacidi si trova nella regione extracellulare e normalmente differisce in cinque settori, chiamati EC (EC1 - EC5).

Ognuno di questi domini ha circa 100 aminoacidi, con uno o due siti di unione di calcio. La regione transmembranale è tra la parte esterna e interna della cellula e attraversa la membrana una volta.

D'altra parte, la parte delle caderine all'interno della cellula è altamente conservativa ed è composta da 150 aminoacidi. Questo dominio si lega al citoscheletro di actina per mezzo di proteine ​​citosoliche chiamate catenine.

Ragazzi

Esistono più di 20 diversi tipi di caderine, che sono classificati in modi diversi a seconda degli autori. Pertanto, ad esempio, alcuni autori riconoscono due gruppi o sottofamiglie, mentre altri ne riconoscono sei. Secondo il primo, le caderine possono essere divise in:

Cadherine classiche o tipo I

Chiamata anche caderines tradizionali. In questo gruppo, le caderine che venivano chiamate secondo il tessuto in cui furono trovate per la prima volta, come E-Cadherina (epiteliale), la N-caderina (neurale), la P-caderina (placenta), la L- Cadherina (placental) sono incluse in questo gruppo (placenta), L-Cadherina (epatica) e R-Cadherina (Retina). Tuttavia, queste glicoproteine ​​possono essere trovate in diversi tessuti.

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Ad esempio, N-Cadherina, oltre ad essere presente nel tessuto neurale, può anche trovarsi nei tessuti dei testicoli, dei reni, del fegato e della muscolatura cardiaca.

Cadherinas atipica o tipo II

Chiamato anche non tradizionale o non classico. Includono demagli e democoline, che formano i sindacati a livello di desmosomi intercellulari. Esistono anche le protocadherine, caratterizzate dalla mancanza di connessioni al citoscheletro Actinia.

Tutti questi cadherina sono separati da altri non tradizionali, da alcuni autori, in tre gruppi indipendenti. Il resto delle caderine atipiche include la T-Cadherina, che manca di domini transmembrana e citoplasmatica e una variante della E-caderina, che si trova al di fuori della cellula e che si chiama Evar-Cadherina.

Caratteristiche

Sono glicoproteine ​​dipendenti dal calcio che sono quasi esclusivamente nei tessuti animali. La maggior parte di essi sono transmembrale di un singolo passaggio; Vale a dire che sono presenti nella membrana cellulare, attraversandolo da un lato all'altro in un'occasione.

Le caderine partecipano principalmente all'Unione tra cellule che hanno caratteristiche fenotipiche semi -ranch (collegamenti omotipici o omofili). Le articolazioni cellulari ottenute da queste molecole (legami caderina-caderina) sono circa 200 volte più forti rispetto ad altri sindacati proteina-proteina.

Nella caderina tradizionale il dominio citoplasmatico è altamente conservativo. Ciò significa che la sua composizione è simile nelle diverse caderine.

Funzioni

La principale funzione della caderina è consentire i sindacati cellulari permanenti nel tempo, quindi svolgono un ruolo fondamentale in processi come lo sviluppo embrionale, la morfogenesi, la differenziazione e il mantenimento strutturale dei tessuti epiteliali nella pelle e nell'intestino, nonché alla formazione di assoni.

Questa funzione è parzialmente regolata dal terminale -cooh presente nel dominio intracellulare della glicoproteina. Questo terminale interagisce con molecole chiamate catenine, che a loro volta interagiscono con gli elementi del citoscheletro cellulare.

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Altre funzioni delle caderine includono la selettività (scegliendo un'altra unità cellulare) e la segnalazione cellulare, la creazione di polarità cellulare e regolazione dell'apoptosi. Quest'ultimo è un meccanismo di morte cellulare internamente dallo stesso corpo per regolare il suo sviluppo.

Caderine e cancro

Il malfunzionamento di Cadherinas è coinvolto nello sviluppo di vari tipi di cancro. Questo malfunzionamento può essere dovuto a modifiche nell'espressione di caderine e catenine, nonché l'attivazione di segnali che impediscono l'unione delle cellule.

Quando l'unione cellulare delle caderine fallisce, ciò consente alle cellule tumorali di aumentare la loro motilità ed essere rilasciate, quindi invadere i tessuti adiacenti attraverso noduli linfatici e vasi sanguigni.

E-Cadherina Benigma de Mama. Micrografia dell'iperplasia lobulare atipica. Preso e curato da: Nefrone [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)].

Quando queste cellule raggiungono gli organi bianchi, le invadono e li proliferano, ottenendo caratteri invasivi e metastatici. La maggior parte delle opere che hanno collegato la caderina con i processi di crescita cancerogena si sono concentrati sulla caderina elettronica.

Questo tipo di caderina è coinvolto nel cancro del colon, allo stomaco, al seno, alle ovaie e ai polmoni, tra gli altri. Questo, tuttavia, non è l'unica cadherina legata al cancro. La N-Cadherina, ad esempio, svolge un ruolo nei mesoteliomi pleurici e rabdomiosarcoma.

Riferimenti

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