Межклеточные взаимодействия через кадгерины

Кадгерины относятся к основному классу сложных трансмембранных белков и представляют семейство кальций-зависимых адгезивных молекул.

Структура экстрацеллюлярной
части
Домен EC-1 (повторяющийся домен, который максимально удален от клетки) — отвечает за специфичность образования контактов, то есть клетки могут вступать в контакт только с клетками, экспримирующими идентичный кадгерин, однако в некоторых случаях возможны также гетерофильные контакты между классическими кадгеринами. Специфичность образования контактов между клетками очень важна для развития организма, в частности для образования тканей из клеток. Другие EC домены могут взаимодействовать с различными партнерами, тем самым обеспечивая уникальную функциональность кадгеринов. Например домен EC4 может взаимодействовать с рецептором фактора роста фибробластов (FGFR).
Домен EC-1 — отвечает за специфичность образования контактов, то есть клетки могут вступать в контакт только с клетками, экспримирующими идентичный кадгерин, однако в некоторых случаях возможны также гетерофильные контакты между классическими кадгеринами.
Другие EC домены могут взаимодействовать с различными партнерами, тем самым обеспечивая уникальную функциональность кадгеринов.
Домен EC-4 может взаимодействовать с рецептором фактора роста фибробластов (FGFR).

Структура цитоплазматической
части
Для каждого субтипа характерна своя структура.
Цитоплазматическая часть протеина соединена с бета-катенином (плакоглобином) и белком p120, который стабилизирует кадгерин на поверхности клетки. Бета-катенин соединяет цитоплазаматическую часть кадгерина с альфа-катенином. Последний соединен с актином цитоплазматического скелета. Перечисленные протеины образуют стабильный кадгерин-катениновый комплекс.

Механизмы межклеточной адгезии: а - гомофильный механизм; б - гетерофильный механизм
Для кадгеринов характерны гомофильные взаимодействия

КАДГЕРИНЫ ОТВЕТСТВЕННЫ ЗА:
организацию цитоскелета клетки
обеспечение структурной целостности тканей
участвуют в механизмах сигнальной трансдукции, регулирующих процессы деления клеток, их дифференцировки и миграции
важны для развития организма, образования слоев и групп клеток, узнавания клеток друг другом, передачи сигналов

Молекулы адгезии в межклеточной коммуникации

Схема взаимодействия молекулы кадгерина с цитоскелетом: 1 - клеточная мембрана; 2 - молекула кадгерина; 3 - катенины; 4 - актиновые фила-менты; 5 - межклеточное пространство; 6 - цитоплазма клетки

Экспрессия кадгеринов различных субклассов в организме

Е-кадгерин
состоит из 728 аминокислот
молекулярная масса белковой части — 97,5 кДа
основной N-концевой участок (555 аминокислот) является внеклеточным
единственный трансмембранный фрагмент и внутриклеточный фрагмент (152 аминокислота)
внеклеточный фрагмент включает 5 повторов кадгеринового домена и 4 участка N-гликозилирования
цитозольный фрагмент содержит 3 участка фосфорилирования (по сериновомуостатку).

N-кадгерин
состоит из 747 аминокислот
молекулярная масса белковой части — 99,8 кДа
основной N-концевой участок (565 аминокислот) является внеклеточным
далее расположен единственный трансмембранный фрагмент и внутриклеточный фрагмент (161 аминокислота).
внеклеточный фрагмент включает 5 повторов кадгеринового домена и от 4 до 7 участков N-гликозилирования
цитозольный фрагмент содержит участокфосфорилирования (по тирозиновому остатку).

VE-кадгерин