- Molekul adhesi sel
- Sejarah
- Struktur
- Jenis
- Cadherine Klasik atau Tipe I
- Kadherin atipikal atau Tipe II
- karakteristik
- fitur
- Kadherin dan kanker
- Referensi
Para cadherin adalah transmembran yang bergantung pada glikoprotein kalsium dan bertanggung jawab untuk menjaga hubungan antar sel yang menjaga keutuhan jaringan pada hewan. Ada lebih dari 20 jenis cadherin, semuanya dengan sekitar 750 asam amino, dan khusus untuk berbagai jenis sel.
Ikatan sel yang dicapai oleh cadherin stabil dari waktu ke waktu. Oleh karena itu, molekul-molekul ini berperan penting dalam perkembangan bentuk organisme selama perkembangan embrionik (morfogenesis), serta dalam pemeliharaan struktur jaringan baik pada tahap embrionik maupun dalam kehidupan dewasa.
Representasi molekuler dari protein 1suh, E-cadherin (epitel). Diambil dan diedit dari: Jawahar Swaminathan dan staf MSD di European Bioinformatics Institute.
Kerusakan cadherin dikaitkan dengan perkembangan berbagai jenis kanker. Kekurangan adhesi sel melalui cadherin merupakan salah satu penyebab meningkatnya motilitas sel tumor.
Molekul adhesi sel
Dalam organisme multiseluler, sel harus bersatu untuk berpartisipasi dalam keragaman besar proses biologis yang memungkinkan mempertahankan integritasnya, sehingga membedakan dirinya dari organisme uniseluler kolonial. Proses tersebut antara lain hemostasis, respon imun, morfogenesis, dan diferensiasi.
Molekul-molekul ini berbeda dalam strukturnya, juga dalam fungsinya, menjadi empat kelompok: integrin, selektin, imunoglobulin, dan cadherin.
Sejarah
Sejarah cadherin sangat singkat, karena mereka hanya dikenal sangat sedikit. Jadi, cadherin pertama kali ditemukan dalam sel dari jaringan tikus pada tahun 1977. Ilmuwan menyebut molekul ini uvomorulin.
Pada 1980-an, banyak molekul cadherin lain ditemukan di jaringan dari berbagai spesies. Cadherin ini ditemukan dalam tes agregasi sel yang bergantung pada kalsium. Semuanya termasuk dalam kelompok molekul yang sama yang disebut cadherin klasik.
Dalam beberapa tahun terakhir, dan berkat kemajuan dalam biologi molekuler, para ilmuwan berhasil mengidentifikasi sejumlah cadherin penting lainnya, beberapa di antaranya tidak diketahui fungsi spesifiknya, dan yang dapat memiliki fungsi selain adhesi sel.
Struktur
Kadherin adalah glikoprotein, yaitu molekul yang dibentuk oleh asosiasi protein dan karbohidrat. Mereka terdiri dari antara 700 (biasanya 750) dan 900 asam amino, dan memiliki domain fungsional yang berbeda, yang memungkinkan mereka untuk berinteraksi di tempat pertama dengan molekul cadherin lain dan dengan ion kalsium.
Domain fungsional juga memungkinkan cadherin untuk berintegrasi ke dalam membran plasma, serta berasosiasi dengan sitoskeleton aktin. Sebagian besar rantai asam amino terletak di daerah ekstraseluler dan biasanya dibedakan menjadi lima domain, yang disebut EC (EC1-EC5).
Masing-masing domain ini memiliki sekitar 100 asam amino, dengan satu atau dua situs pengikat kalsium. Daerah transmembran terletak di antara bagian luar dan dalam sel dan melintasi membran hanya sekali.
Sebaliknya, porsi cadherin yang ditemukan di dalam sel sangat konservatif dan terdiri dari 150 asam amino. Domain ini mengikat sitoskeleton aktin melalui protein sitosol yang disebut catenin.
Jenis
Ada lebih dari 20 jenis cadherin, yang diklasifikasikan dengan cara berbeda tergantung pada penulisnya. Jadi, misalnya, beberapa penulis mengenali dua kelompok atau subfamili, sementara yang lain mengenali enam. Menurut mantan, cadherin dapat dibagi menjadi:
Cadherine Klasik atau Tipe I
Juga disebut cadherin tradisional. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah cadherin yang diberi nama sesuai dengan jaringan tempat pertama kali ditemukan, seperti E-cadherin (epitel), N-cadherin (saraf), P-cadherin (plasenta), L-cadherin ( hati) dan R-cadherin (retina). Namun, glikoprotein ini dapat ditemukan di berbagai jaringan.
Misalnya, N-cadherin, selain terdapat di jaringan saraf, juga dapat ditemukan di jaringan testis, ginjal, hati, dan otot jantung.
Kadherin atipikal atau Tipe II
Juga disebut non-tradisional atau non-klasik. Mereka termasuk desmogleins dan desmocholins, yang membentuk persimpangan pada tingkat desmosom antar sel. Ada juga protokadherin, yang ditandai dengan kurangnya koneksi ke sitoskeleton aktin.
Semua cadherin ini dipisahkan dari cadherin non-tradisional lainnya, oleh beberapa penulis, menjadi tiga kelompok independen. Kader atipikal lainnya termasuk T-cadherin, yang tidak memiliki domain transmembran dan sitoplasma, dan varian E-cadherin, yang ditemukan di luar sel dan disebut Evar-cadherin.
karakteristik
Mereka adalah glikoprotein yang bergantung pada kalsium yang ditemukan hampir secara eksklusif di jaringan hewan. Kebanyakan dari mereka adalah transmembran single-pass; dengan kata lain, mereka ada di dalam membran sel, melintasinya dari sisi ke sisi hanya sekali.
Kadherin berpartisipasi terutama dalam penyatuan antara sel yang menghadirkan karakteristik fenotipik semilar (ikatan homotipe atau homofilik). Ikatan sel yang dibuat oleh molekul-molekul ini (ikatan cadherin-cadherin) sekitar 200 kali lebih kuat daripada ikatan protein-protein lainnya.
Dalam cadherin tradisional, domain sitoplasma sangat konservatif. Artinya komposisinya serupa pada cadherin yang berbeda.
fitur
Fungsi utama cadherin adalah untuk memungkinkan sambungan sel permanen dari waktu ke waktu, itulah mengapa mereka memainkan peran mendasar dalam proses seperti perkembangan embrio, morfogenesis, diferensiasi dan pemeliharaan struktural jaringan epitel di kulit dan usus, serta pembentukan akson.
Fungsi ini diatur sebagian oleh terminal -COOH yang ada di bagian intraseluler atau domain glikoprotein. Terminal ini berinteraksi dengan molekul yang disebut catenin, yang pada gilirannya berinteraksi dengan elemen sitoskeleton sel.
Fungsi cadherin lainnya termasuk selektivitas (memilih sel lain untuk bergabung) dan pensinyalan sel, pembentukan polaritas sel, dan regulasi apoptosis. Yang terakhir adalah mekanisme kematian sel yang dikendalikan secara internal oleh organisme yang sama untuk mengatur perkembangannya.
Kadherin dan kanker
Kerusakan cadherin berimplikasi pada perkembangan berbagai jenis kanker. Kerusakan ini mungkin disebabkan oleh modifikasi ekspresi cadherin dan catenin, serta aktivasi sinyal yang mencegah sel untuk bergabung.
Dengan gagal mengikat sel cadherin, ini memungkinkan sel tumor untuk meningkatkan motilitasnya dan dilepaskan, kemudian menyerang jaringan yang berdekatan melalui kelenjar getah bening dan pembuluh darah.
E-Cadherina Benigma dari payudara. Gambar mikro hiperplasia lobular atipikal. Diambil dan diedit dari: Nephron.
Ketika sel-sel ini mencapai organ target, mereka menyerang dan berkembang biak, memperoleh karakter invasif dan metastasis. Sebagian besar studi yang menghubungkan cadherin dengan proses pertumbuhan karsinogenik berfokus pada E-cadherin.
Jenis cadherin ini terlibat dalam kanker usus besar, perut, payudara, ovarium, dan paru-paru. Namun, ini bukan satu-satunya cadherin yang terkait dengan kanker. N-cadherin, misalnya, berperan dalam mesothelioma pleura dan rhabdomyosarcomas.
Referensi
- Cadherin. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
- D. Leckband & A. Prakasam (2006). Mekanisme dan dinamika adhesi cadherin. Review Tahunan Teknik Biomedis.
- F. Nolletl, P. Kools P, & F. Van Roy (2000). Analisis Filogenetik dari Superfamili Cadherin memungkinkan Identifikasi Enam Subfamili Utama Disamping Beberapa Anggota Soliter. Jurnal Biologi Molekuler.
- J. Günther & E. Pedernera-Astegiano (2011). E-cadherin: elemen kunci dalam transformasi neoplastik. Jurnal Bukti dan Penelitian Klinis.
- L. Petruzzelli, M. Takami & D. Humes (1999). Struktur dan Fungsi Molekul Adhesi Sel. Jurnal Kedokteran Amerika.
- U. Cavallaro & G. Christofori (2004). Adhesi sel dan pensinyalan oleh cadherin dan Ig-CAM pada kanker. Ulasan Alam Kanker.