Cadhérine

Définition

Une cadhérine (CDH) est une molécule d'adhérence intercellulaire Ca-dépendante. Il existe plusieurs types de molécules qui forment des associations entre des cellules du même type. Les cadhérines sont les principales molécules d'adhésion cellulaire.

La cadhérine humaine et sa structure :

Des cadhérines dans les cellules endothéliales humaines (vert), noyau bleu. En incrustation (en bas à droite), la structure d'une cadhérine.

Explications

Les cadhérines sont des molécules transmembranaire, glycoprotéines responsables de la cellule ou le cellules jonctions pour maintenir l'intégrité des tissus animaux. C'est une molécule d'environ 700 à 750 acides aminés, et ils sont spécifiques au type de cellule. Comme leur nom l'indique, ce sont des molécules d'adhésion dépendantes du calcium. L'adhésion cellulaire par les cadhérines a un rôle important dans les processus physiologiques tels que la morphogenèse, la stabilisation et la différenciation des tissus et l'établissement de la polarité. dans les tissus.

La cadhérine E est présente dans les cellules épithéliales, la cadhérine N, dans les cellules nerveuses et cardiaques et la cadhérine P, dans les cellules du placenta et de l'épiderme. On en connaît actuellement une douzaine qui sont des glycoprotéines transmembranaires à traversée unique. La partie extracellulaire est formée de 5 domaines d'une centaine d'acides aminés chacun, dont trois possèdent des sites de fixation au Ca²⁺.

On les rencontre dans les ceintures d'adhérence où elles sont reliées aux filaments intermédiaires et aux filaments d'actine de la cellule.

Structure

La structure fondamentale des cadhérines se compose de trois régions : extracellulaire, transmembranaire et intracellulaire. La région extracellulaire contient les sites qui permettront la liaison avec d'autres protéines, elle est constituée de cinq domaines (EC1 à EC5) qui ont chacun environ 100 acides aminés. On pense qu'au moins 10 acides aminés participent à la liaison entre ces domaines, où il existe des sites de liaison aux ions calcium qui ont une fonction protectrice contre les enzymes de dégradation. La région transmembranaire est située entre la région extracellulaire et intracellulaire, traversant la membrane cellulaire. La région intracellulaire, trouvée dans le cytoplasme, relie le cytosquelette d'actine aux cadhérines via un complexe de protéines appelées caténines 1.

Les caténines sont des protéines cytoplasmiques qui régulent la fonction adhésive des cadhérines. L'union cellulaire n'est pas seulement que deux cellules sont étroitement ensemble, mais c'est un mécanisme d'union plus complexe dans lequel les propres molécules d'adhésion de la cellule participent, leur interaction avec la matrice extracellulaire et le cytosquelette, qui répondent ensemble à stimulation externe. Dans les jonctions adhérentes, trois types de caténines (α, β et p120) participent à l'interaction du domaine intracellulaire de la E-cadhérine avec des composants du cytosquelette. Parmi ceux-ci, cat-β et cat-p120 interagissent directement avec la cadhérine-E, tandis que cat-α interagit avec cat-β et avec la masse cosmique.

Mécanisme d'adhésion

Tout organisme (du simple ver au vertébré le plus élaboré) doit disposer de groupes de cellules organisés et intégrés qui donneront lieu à la formation du corps. Pour y parvenir, la coopération et la coordination entre les cellules sont nécessaires pour réaliser la reconnaissance, la communication et le travail ultérieur avec d'autres cellules qui permettent la génération de structures et de tissus hautement organisés.

Cette organisation est obtenue grâce à l'interaction de milliers de cellules et de molécules d'adhésion cellulaire de la superfamille de protéines de la cadhérine, qui lient les cellules et établissent des voies d'interaction et de communication à travers les membranes cellulaires. Le processus est le suivant : après traduction de l'ARNm, les cadhérines sont transportées vers la membrane cellulaire où elles s'établissent comme une protéine transmembranaire avec des domaines cytoplasmiques et extracellulaires, ces derniers sont responsables de la liaison avec les cellules adjacentes qui ont des cadhérines compatibles. Le segment extracellulaire est constitué de 5 domaines dépendant du calcium, c'est-à-dire en présence d'ions calcium (Ca²⁺) chaque segment extracellulaire s'apparie à un autre segment extracellulaire formant des dimères. Ces dimères formés sont également appelés dimères cis, puisque les deux segments se rejoignent du même côté (→→). Une fois les dimères cis formés, ils se joignent à d'autres dimères cis provenant de cellules adjacentes pour former de nouveaux dimères appelés trans, puisque ces dimères se rejoignent dans la direction opposée (→ ←). Lorsqu'il n'y a pas d'ions Ca²⁺, les cadhérines ne peuvent pas former ces dimères et l'adhésion cellulaire est interrompue. La queue ou le segment cytoplasmique reste intracellulaire et interagit avec un trio de caténines (P1–20, α, β) formant un complexe qui se lie au cytosquelette d'actine fournissant un support pour une forte adhésion cellule-cellule.

De même, il a été constaté que les mécanismes d'adhésion des cellules de cellules peuvent être divisées en deux systèmes : Ca²⁺ dépendant et Ca²⁺ indépendant. Le système dépendant du calcium (CADS) est très sensible à la trypsine, mais peut être protégé par des ions Ca 2+ contre la protéolyse. En revanche, le système indépendant du calcium (CIDS) est inactif uniquement à des concentrations élevées de trypsine et la dégradation protéolytique ne peut pas être protégée par Ca²⁺. Pour cette raison, l'ion Ca²⁺ est essentiel pour l'adhésion cellulaire chez tous les animaux; par exemple, si les tissus sont incubés dans un milieu sans Ca²⁺, ceux-ci peuvent facilement se dissocier. Une définition beaucoup plus précise du CADS est un mécanisme dont les composants sont exposés à la surface des cellules, qui nécessitent du Ca²⁺ pour la liaison cellule-cellule, et qui en même temps sont protégés par cet ion contre le clivage protéolytique. Ce type d'agrégation a été trouvé dans de nombreuses lignées cellulaires collectées à partir de tissus de divers organismes. Une caractéristique clé du CADS est la résistance à la trypsine en présence de Ca²⁺, et il a également été constaté que cette résistance n'est pas seulement contre la trypsine mais aussi contre un grand nombre d'enzymes protéolytiques.

Curiosité

Bien que les cadhérines soient mieux connues pour leurs rôles dans la reconnaissance et l'adhésion cellulaires au cours du développement, elles sont encore fortement exprimées dans de nombreux tissus à l'âge adulte. Des études biochimiques et immunohistochimiques ont indiqué la présence de cadhérines dans l'hippocampe adulte et le proencéphale et ont démontré leur localisation dans les sites synaptiques. En outre, plusieurs études récentes sur le développement ont démontré l'implication directe des cadhérines dans la croissance des neurites et la formation et / ou le maintien des synapses, soulevant la possibilité que les cadhérines présentes dans le système nerveux central adulte puissent jouer un rôle analogue dans activité dépendante de la réorganisation des structures synaptiques.

La valeur énergétique de la liaison cadhérine-cadhérine est étonnamment forte - environ 3 400 Kcal/mol - ou quelque chose comme 200 fois plus forte que la plupart des interactions protéine-protéine.

La E-cadhérine est exprimée dans les cellules épithéliales, si elle est inhibée par la protéine d'escargot (qui est un facteur de transcription), la cellule perd ses caractéristiques épithéliales et confère une mobilité, générant ainsi des métastases dans les carcinomes.

En rapport avec "cadhérine"

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