Protocadherin

Protocadherin, cytoplasmatisk
Protocadherins image2.png
Domänorganisation av olika typer av cadheriner som visar unika egenskaper hos protocadheriner: Extracellulär domän är längre och intracellulär domän saknar bindning med cytoskelett.
Identifierare
Symbol PDCH
Pfam PF08374
InterPro IPR013585
Membran 114
Tillgängliga proteinstrukturer:
Pfam   strukturer / ECOD  
PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumma struktur sammanfattning

Protocadheriner ( Pcdhs ) är den största däggdjursundergruppen av cadherinsuperfamiljen av homofila celladhesionsproteiner. De upptäcktes av Shintaro Suzukis grupp, när de använde PCR för att hitta nya medlemmar av cadherinfamiljen. PCR-fragmenten som motsvarade protokadheriner hittades i ryggradsdjur och ryggradslösa arter. Denna förekomst i ett brett spektrum av arter antydde att fragmenten var en del av en gammal cadherin och benämndes därför "Protocadherins" som de "första cadherinerna". Av de cirka 70 Pcdh-gener som identifierats i däggdjursgenom, är över 50 lokaliserade i tätt kopplade genkluster på samma kromosom. Fram till nyligen antogs det att denna typ av organisation bara kan hittas hos ryggradsdjur, men Octopus bimaculoides har 168 gener varav nästan tre fjärdedelar finns i tandemkluster med de två största klustren som äventyrar 31 respektive 17 gener.

Klassificering

Hos däggdjur har två typer av Pcdh-gener definierats: de icke-klustrade Pcdhs som är utspridda genom genomet; och de klustrade Pcdhs organiserade i tre genkluster betecknade a, β, y som i musgenomet innefattar 14, 22 respektive 22 stora variabla exoner anordnade i tandem. Varje exon transkriberas från sin ägarpromotor och kodar för: hela den extracellulära domänen, en transmembrandomän och en kort och variabel intracellulär domän av motsvarande Pcdh-protein som skiljer sig från den intracellulära Cadherin-domänen på grund av brist på bindning till cytoskelettet genom kateniner .

Dessutom uttrycks dessa klustrade Pcdh-gener övervägande i det utvecklande nervsystemet och eftersom olika undergrupper av Pcdhs-gener uttrycks differentiellt i individuella neuroner, kan en stor cellytediversitet uppstå från detta kombinatoriska uttryck. Detta har lett till spekulationer och vidare till förslaget att Pcdhs kan tillhandahålla en synaptisk adresskod för neuronal anslutning eller en encellig streckkod för självigenkänning/självundvikande liknande den som tillskrivs DSCAM-proteiner från ryggradslösa djur . Även om DSCAM från ryggradsdjur saknar mångfalden hos sina ryggradslösa motsvarigheter, kan den selektiva transkriptionen av individuella Pcdh-isoformer uppnås genom promotorval följt av alternativ pre-mRNA cis-splitsning, vilket ökar antalet möjliga kombinationer.

Fungera

Homofila interaktioner och intracellulär signalering

Klustrade Pcdhs-proteiner detekteras i hela neuronala soma, dendriter och axoner och observeras i synapser och tillväxtkoner. Liksom klassiska cadheriner visades medlemmar av Pcdhs-familjen också förmedla cell-celladhesion i cellbaserade analyser och de flesta av dem visade sig engagera sig i homofila trans-interaktioner. Schreiner och Weiner visade att Pcdhα- och y-proteiner kan bilda multimera komplex. Om alla tre klasser av Pcdhs kunde engagera sig i multimerisering av stokastiskt uttryckta Pcdhs-isoformer, skulle neuroner kunna producera ett stort antal distinkta homofila interaktionsenheter, vilket signifikant förstärker cellytans mångfald mer än den som enbart tillhandahålls av stokastiskt genuttryck.

När det gäller cytoplasmatisk domän är alla de tre klasserna av klustrade Pcdhs-proteiner olika, även om de är strikt konserverade i ryggradsdjursutveckling, vilket tyder på en konserverad cellulär funktion. Detta bekräftas av ett stort antal andra interagerande proteiner inklusive fosfataser, kinaser, adhesionsmolekyler och synaptiska proteiner. Den cytoplasmatiska domänen förmedlar också intracellulär retention, en egenskap som skiljer de klustrade protokadherinerna från de relaterade klassiska cadherinerna. Dessutom visades det att Pcdhs bearbetas proteolytiskt av γ- sekretaskomplex, som frisätter lösliga intracellulära fragment i cytoplasman som kan ha ett brett spektrum av funktioner som agerar lokalt i cytoplasman och/eller till och med reglerar genuttryck på samma sätt som andra cell- ytproteiner såsom Notch och N-cadherin . Eftersom dessa molekyler är involverade i så många utvecklingsprocesser som axonstyrning och dendrit-arborisering , kan mutationer i Pcdhs gener och deras uttryck spela en roll vid Down , Rett såväl som Fragilt X-syndrom , schizofreni och neurodegenerativa sjukdomar

Den cytoplasmatiska domänen av Pcdh-alfa kan delas in i två specifika typer. Båda förbättrar homofila interaktioner. De associerar med neurofilament M respektive fascin .

Mänskliga gener

Se även

Vidare läsning

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Protocadherin&oldid=1090980570 "