Takeichi最早發(fā)現(xiàn)一種介導(dǎo)細(xì)胞間相互聚集的粘附分子,在有Ca2+存在時(shí)可以抵抗蛋白酶的水解作用,以后又發(fā)現(xiàn)兩種作用和特性均與其類似的粘附分子,它們的氨基酸序列也有同源性,遂將其命名為Cadherin(Ca2+dependent cell adhesion molecules family)家族。Cadherin家族的粘附分了對(duì)于生長發(fā)育過程中細(xì)胞的選擇性聚集具有至關(guān)重要的作用。
。ㄒ)Cadherin分子的結(jié)構(gòu)
Cadherin分子均為單鏈糖蛋白,約由723~748個(gè)氨基酸構(gòu)成,不同的Cadherin分子在氨基酸水平上有43~58%的同源性。Cadherin分子為Ⅰ型膜蛋白,由胞膜外區(qū)、穿膜區(qū)和胞漿區(qū)三部分組成。胞膜外區(qū)有數(shù)個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)域,并含有由4~5個(gè)氨基酸殘基組成的重復(fù)序列,近膜部位另有4個(gè)保守的半胱氨酸殘基,分子外側(cè)N端的113個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成Cadherin分子的配體結(jié)合部位。此外胞膜外部分具有結(jié)合鈣離子的作用(圖2-6)。Cadherin分子的胞漿區(qū)高度保守,并與細(xì)胞內(nèi)骨架相連,靠近C端的一半對(duì)于Cadherin分子介導(dǎo)的細(xì)胞粘附可能具有重要作用,去除此部分的Cadherin分子雖可與配體結(jié)合卻喪失介導(dǎo)細(xì)胞間粘附的作用。推測(cè)是由于Cadherin分子與細(xì)胞內(nèi)骨架相連,當(dāng)Cadherin分子胞膜外區(qū)與相應(yīng)配體結(jié)合后,向胞漿內(nèi)部分傳遞信號(hào),導(dǎo)致胞漿區(qū)與細(xì)胞骨架相接,穩(wěn)定胞膜外區(qū)與配體的結(jié)合,發(fā)揮細(xì)胞粘附功能。
圖2-6 Cadherin分子的結(jié)構(gòu)模式圖
注:圖中黑區(qū)部分顯示Cadherin分子內(nèi)重復(fù)結(jié)構(gòu)域;LDRE及DXNDN為重復(fù)序列。
(二)Cadherin家族的組成和分布
目前已知Cadherin家族共有3個(gè)成員:E-Cadherin、N-Cadherin和P-Cadherin。E-Cadherin也被稱作Uvomorulin、L-CAM或Cell-CAM120/80。不同的Cadherin分子在體內(nèi)有其獨(dú)特的組織分布,它們的表達(dá)隨細(xì)胞生長、發(fā)育狀態(tài)不同而改變。醫(yī)學(xué)全.在線m.gydjdsj.org.cn
表2-4 Cadherin家族的組成、分布及其配體
Cadherin家族成員 | 分子量(kDa) | 主要分布組織 | 配體 |
E-Cadherin | 124 | 上皮組織 | E-Cadherin |
N-Cadherin | 127 | 神經(jīng)組織、橫紋肌、心肌 | N-Cadherin |
P-Cadherin | 118 | 胎盤、間皮組織、上皮細(xì)胞 | P-Cadherin |
。ㄈ)Cadherin分子識(shí)別的配體
Cadherin分子以其獨(dú)特的方式相互作用,其配體是與自身相同Cadherin分子(圖2-7)。以這種方式相互作用的粘附分子除Cadherin家族的粘附分子外,還有屬于免疫球蛋白超家族的CD31(PECAM)和CD56(NCAM)。
圖2-7 Cadherin分子相互作用的模式圖