KADHERINLER: YAPI, ÖZELLIKLER VE IŞLEVLER - BIYOLOJI - 2025

Kaderinler transmembran bağımlı kalsiyum ve hayvanlarda dokuları bütünlüğünü muhafaza hücreler arasındaki bağlantı bakımından sorumlu glikoproteinlerdir. Hepsi yaklaşık 750 amino asit içeren ve farklı hücre türlerine özgü 20'den fazla farklı kadherin türü vardır.

Kadherinlerle elde edilen hücre bağları zamanla stabildir. Bu nedenle bu moleküller, embriyonik gelişim (morfogenez) sırasında organizmanın şeklinin gelişmesinde ve dokuların yapısının hem embriyonik dönemde hem de yetişkin yaşamında korunmasında önemli rol oynarlar.

1suh proteinin, E-kaderin (epitel) moleküler temsili. Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü Jawahar Swaminathan ve MSD personelinden alınmış ve düzenlenmiştir.

Kadherinlerin arızalanması, farklı kanser türlerinin gelişimi ile ilişkilidir. Kadherinler yoluyla hücre yapışması eksikliği, tümör hücrelerinin artmış hareketliliğinin nedenlerinden biridir.

Hücre yapışma molekülleri

Çok hücreli organizmalarda, hücreler, bütünlüklerini korumalarına izin veren çok çeşitli biyolojik süreçlere katılmak için birleşmeli ve böylece kendilerini kolonyal tek hücreli organizmalardan farklı kılmalıdır. Bu süreçler, diğerleri arasında hemostaz, bağışıklık tepkisi, morfojenez ve farklılaşmayı içerir.

Bu moleküller yapıları ve işlevleri bakımından dört gruba ayrılır: integrinler, selektinler, immünoglobulinler ve kadherinler.

Tarih

Kadherinlerin tarihi çok kısadır, çünkü çok az bilinmektedir. Böylece, ilk kaderin 1977'de fare dokularından alınan hücrelerde keşfedildi. Bilim adamları bu moleküle uvomorulin adını verdiler.

1980'lerde, çeşitli türlerin dokularında birçok başka kaderin molekülü keşfedildi. Bu kadherinler, kalsiyuma bağlı hücre agregasyon deneylerinde bulundu. Hepsi klasik kadherinler adı verilen aynı molekül grubuna aitti.

Son yıllarda ve moleküler biyolojideki gelişmeler sayesinde, bilim adamları, bazıları spesifik işlevleri bilinmeyen ve hücre yapışması dışında işlevleri olabilecek başka önemli sayıda kadherin tanımlamayı başardılar.

yapı

Kadherinler glikoproteinlerdir, yani bir protein ve bir karbonhidratın birleşmesiyle oluşan moleküllerdir. 700 (genellikle 750) ve 900 amino asitten oluşurlar ve ilk etapta diğer kaderin molekülleri ve kalsiyum iyonları ile etkileşime girmelerine izin veren farklı fonksiyonel alanlara sahiptirler.

Fonksiyonel alanlar ayrıca kadherinlerin plazma membranına entegre olmasına ve aktin hücre iskeleti ile birleşmesine izin verir. Amino asit zincirinin çoğu hücre dışı bölgede bulunur ve normalde EC (EC1-EC5) adı verilen beş alana ayrılır.

Bu alanların her biri, bir veya iki kalsiyum bağlama bölgesi ile yaklaşık 100 amino aside sahiptir. Transmembran bölge, hücrenin dış ve iç kısmı arasında yer alır ve membranı yalnızca bir kez geçer.

Öte yandan, kadherinlerin hücre içinde bulunan kısmı oldukça muhafazakar ve 150 amino asitten oluşur. Bu alan, katenin adı verilen sitosolik proteinler aracılığıyla aktin hücre iskeletine bağlanır.

Türleri

Yazarlara bağlı olarak farklı şekillerde sınıflandırılan 20'den fazla farklı kadherin türü vardır. Bu nedenle, örneğin, bazı yazarlar iki grubu veya alt aileyi tanır, diğerleri ise altı grubu tanır. Birincisine göre, kaderinler aşağıdakilere ayrılabilir:

Klasik Kaderinler veya Tip I

Geleneksel kadherinler olarak da adlandırılır. E-kaderin (epitel), N-kaderin (nöral), P-kaderin (plasental), L-kaderin gibi ilk bulundukları dokuya göre isimlendirilen kadherinler bu gruba dahildir ( karaciğer) ve R-cadherin (retina). Ancak bu glikoproteinler farklı dokularda bulunabilir.

Örneğin N-cadherin, sinir dokusunda bulunmasının yanı sıra testis, böbrek, karaciğer ve kalp kaslarının dokularında da bulunabilir.

Atipik veya Tip II kadherinler

Geleneksel olmayan veya klasik olmayan olarak da adlandırılır. Hücreler arası dezmozomlar seviyesinde bağlantılar oluşturan desmogleinleri ve desmocholinleri içerirler. Aktin hücre iskeleti ile bağlantı eksikliği ile karakterize edilen protokadherinler de vardır.

Tüm bu kadherinler, bazı yazarlar tarafından geleneksel olmayan diğerlerinden üç bağımsız gruba ayrılmıştır. Atipik kadherinlerin geri kalanı, transmembran ve sitoplazmik alanlardan yoksun olan T-kaderin ve hücrenin dışında bulunan ve Evar-kaderin olarak adlandırılan bir E-kaderin varyantını içerir.

karakteristikleri

Neredeyse sadece hayvan dokularında bulunan kalsiyuma bağımlı glikoproteinlerdir. Çoğu tek geçişli transmembran; başka bir deyişle, hücre zarında bulunurlar ve onu bir yandan diğer yana sadece bir kez geçer.

Kadherinler, temel olarak yarı fenotipik özellikler (homotipik veya homofilik bağlar) sergileyen hücreler arasındaki birleşmeye katılır. Bu moleküller tarafından yapılan hücre bağları (kaderin-kaderin bağları), diğer protein-protein bağlarından yaklaşık 200 kat daha güçlüdür.

Geleneksel kadherinlerde sitoplazmik alan oldukça muhafazakardır. Bu, bileşiminin farklı kadherinlerde benzer olduğu anlamına gelir.

Özellikleri

Kadherinlerin temel işlevi, embriyonik gelişim, morfogenez, deri ve bağırsaktaki epitel dokularının farklılaşması ve yapısal bakımı gibi süreçlerde temel bir rol oynadıkları zaman içinde kalıcı hücre bağlantılarına izin vermektir. akson oluşumu.

Bu fonksiyon kısmen glikoproteinin hücre içi kısmında veya alanında bulunan -COOH terminali tarafından düzenlenir. Bu terminal, katenin adı verilen moleküllerle etkileşime girer ve bunlar da hücrenin hücre iskeletinin öğeleriyle etkileşime girer.

Kadherinlerin diğer işlevleri arasında seçicilik (hangi diğer hücrenin birleştirileceğini seçme) ve hücre sinyallemesi, hücre polaritesi oluşturma ve apoptozun düzenlenmesi yer alır. İkincisi, gelişimini düzenlemek için aynı organizma tarafından dahili olarak kontrol edilen bir hücre ölümü mekanizmasıdır.

Kadherinler ve kanser

Kadherinlerin arızalanması, çeşitli kanser türlerinin gelişiminde rol oynar. Bu arıza, kadherin ve kateninlerin ekspresyonundaki değişikliklerin yanı sıra hücrelerin birleşmesini engelleyen sinyallerin aktivasyonundan kaynaklanıyor olabilir.

Bu, kadherinlerin hücre bağlanmasını başaramadığında, tümör hücrelerinin hareketliliklerini artırmalarına ve serbest kalmalarına, ardından lenf düğümleri ve kan damarları yoluyla bitişik dokuları istila etmelerine izin verir.

Göğüsten E-Cadherina Benigma. Atipik lobüler hiperplazinin mikrografı. Nephron'dan alınmıştır ve düzenlenmiştir.

Bu hücreler hedef organlara ulaştıklarında istila edip çoğalırlar, invaziv ve metastatik karakterler elde ederler. Kadherinleri kanserojen büyüme süreçleriyle ilişkilendiren çalışmaların çoğu E-kaderin üzerine odaklanmıştır.

Bu tür kaderin, diğerleri arasında kolon, mide, göğüs, yumurtalık ve akciğer kanserinde rol oynar. Ancak bu, kansere bağlı tek kaderin değildir. Örneğin N-cadherin, plevral mezotelyomalarda ve rabdomyosarkomlarda rol oynar.

Referanslar

1. Kadherin. Wikipedia'da. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı
2. D. Leckband ve A. Prakasam (2006). Kaderin yapışmasının mekanizması ve dinamikleri. Biyomedikal Mühendisliğinin Yıllık Değerlendirmesi.
3. F. Nolletl, P. Kools P ve F. Van Roy (2000). Kadherin Üst Ailesinin Filogenetik Analizi, Birkaç Tek Üyenin Yanında Altı Ana Alt Ailenin Tanımlanmasına izin verir. Journal of Molecular Biology.
4. J. Günther ve E. Pedernera-Astegiano (2011). E-kaderin: neoplastik dönüşümde kilit bir unsur. Kanıt ve Klinik Araştırma Dergisi.
5. L. Petruzzelli, M. Takami ve D. Humes (1999). Hücre Yapışma Moleküllerinin Yapısı ve İşlevi. Amerikan Tıp Dergisi.
6. U. Cavallaro ve G. Christofori (2004). Kanserde kadherin ve Ig-CAM'lerin hücre yapışması ve sinyalleşmesi. Doğa Yorumları Kanser.