四、鈣離子依賴的粘附分子家族
最初發(fā)現(xiàn)一種介導細胞間相互聚集的粘附分子,在有Ca2+存在時可以抵抗蛋白酶的水解作用。以后又發(fā)現(xiàn)另外兩種作用和特性與其類似的粘附分子,它們的氨基酸組成也有同源性,因此將其命名為鈣離子依賴的粘附分子家族(Ca2+dependent cell adhesion molecule family,Cadherm家族)。鈣離子依賴的粘附分子家族的粘附分子對于生長發(fā)育過程中細胞的選擇性聚集具有至關重要的作用。
(一)Cadheria分子結構
Cadherin分子均為單鏈糖蛋白,約含723-748個氨基酸殘基,不同的Cadherin分子在氨基酸水平上有43%-58%的同源性。Cadherin分子由胞漿區(qū)、穿膜區(qū)和胞膜外區(qū)三部分組成,其胞膜區(qū)有數(shù)個重復功能區(qū),并含有由3-5個氨基酸殘基組成的重復序列。近膜部位含有4個保守的半胱氨酸殘基,分子外側N端的113個氨基酸殘基構成Cadherin分子的配體結合部位。此外胞膜外部分具有結合鈣離子的作用。Cadherin分子的胞膜內(nèi)部分高度保守,并與細胞內(nèi)骨架相連。
(二)Cadherin家庭的組成和分布
目前已知Cadherin家族共有3個成員,E-Cadeherin、N-Cadherin和P-Cadherin。不同的Cadherin分子在體內(nèi)有其獨特的組織分布,它們的表達隨細胞生長發(fā)育狀態(tài)的不同而改變。Cadherin分子以其獨特的方式相互作用,其配體是自身相同的Cadherin分子。
表6-6 Cadherin家族的組成、分布及其配體
Cadherin家族成員 | 分子量(kD) | 分布 | 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、上皮組織 | P-Cadherin |
五、其它未歸類的粘附分子
除了上述四為類粘附分子外,還有一些粘附分子目前尚未歸類,包括一組作為selectin分子的配體的CD15、CD15s(s-Lewis),此外,還有CD44、MAd、MLA等粘附分子,茲列于表6-7。
粘附分子參與機體許多重要的生理和病理過程,主要包括:①通過表達于白細胞粘附分子CD11a/CD18、CD11b/CD18、CD11c/CD18、VLA-4、L-selectin、CD15、CD15s、和P-selectin相互粘附,參與炎癥的發(fā)生;②通過表達于淋巴細胞上的歸巢(Iymphocyte homing receptor,LHR)、L-selectin、CLA、LFA-1、VLA-4、CD44、LPAM-2分別與表達于血管內(nèi)皮細胞上的定居素(addressin)PNAd、E-selectin、ICAM-1、ICAM-2、VCAM-1、MAd、CAM相互粘附使淋巴細胞向外周淋巴器官,皮膚炎癥部位或粘膜相關淋巴組織的回歸;③通過CD/MHCⅡ類分子非多態(tài)部分、CD8/MHC1類分子非多態(tài)部分、LFA-1/ICAM-1、LFA-2/LFA-3、CD28/B7的相互作用參與免疫應答中APC呈提抗原、抗原識別、免疫細胞相互協(xié)作以及CTL殺傷靶細胞等多個環(huán)節(jié);④通過Cadherin、N-CAM、CD31等分子的自身粘附,以及某些粘附分子與細胞外基質的粘附,參與細胞的發(fā)育、分化、附著及移動;⑤E-Cadherin、家庭些成員以及CD44分子等與腫瘤的浸潤、轉移有關;⑥通過血小板表達的粘附分子參與動脈、靜脈中血栓形成以及其它形式的凝血過程。醫(yī)學.全在.線www.med126.com
表6-7 尚未歸類粘附分子的主要特征
種類 | 結構 | 主要分布細胞 | 配體 | 功能 |
PANd | 50~200kD,含有唾液酸化的寡糖決定簇 | 外周淋巴結高內(nèi)皮細胞 | L-selectin | 淋巴細胞向淋巴結歸位 |
CLA | 含有唾液酸化的寡糖決定簇 | 記憶T細胞 | E-selectin | 向皮膚炎癥部位歸位 |
CD44(ECMRⅢ) | 90~200kD | 廣泛分布,在T細胞中主要存在于記憶T細胞 | FN、CA、透明質酸,MAd | 淋巴細胞向炎癥部位、粘膜相關淋巴組織歸位,粘附ECM |
MAd | 60kD | 炎癥部位血管內(nèi)皮細胞、粘膜相關淋巴組織 | CD44,LPAM-2 | 淋巴細胞向炎癥部位及粘膜相關淋巴組織歸位 |
CD36 | 9p88,血小板
GpⅢb |
血小板髓樣細胞、內(nèi)皮細胞 | CA,TSP? | 血小板粘附 |
注:PANd:外周淋巴結定居素;MAd:粘膜血管定居素;CLA:皮膚淋巴細胞相關抗原:LPAM:淋巴細胞集合淋巴結粘附分子;ECM:細胞外基質。
白細胞、血管內(nèi)皮細胞或其它細胞表面的粘附分子可脫落下來,進入血液可為可溶性粘附分子(soluble adhesion molecules,sAM)。此外,某些粘附分子的mRNA存在著不同的剪接形式,其中有的mRNA翻譯后產(chǎn)物可能不表達在細胞表面,而是直接分泌進入血液,成為可溶性粘附分子的另一個重要來源。在結構上,可溶性粘附分子一般缺少其對應膜結合粘附分子的穿膜和胞漿部分,其分子量也比相應膜結合粘附分子為小。由于可溶性粘附分子通常具有膜結合附分子的結合活性,因此可能作為機體調(diào)節(jié)細胞粘附作用的一個途徑發(fā)揮作用。在某些疾病狀態(tài)下,粘附分子的表達或脫落增加,導致血清中可溶性粘附分子的水平顯著升高,使可溶性附分子的檢測可能成為監(jiān)測某些疾病狀態(tài)的指征。