CDH2

CDH2
CDH2
Protein CDH2 PDB 1ncg.png
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭CDH2, CD325, CDHN, CDW325, NCAD, 캐더린 2, ACOGS, ARVD14
외부 IDOMIM: 114020 MGI: 88355 HomoloGene: 20424 GeneCard: CDH2
직교체
종인간마우스
엔트레스

1000

12558

앙상블

ENSG00000170558

ENSMUSG00000024304

유니프로트

P19022

P15116

RefSeq(mRNA)

NM_001308176
NM_001792

NM_007664

RefSeq(단백질)

NP_001295105
NP_001783
NP_001783.2

NP_031690

위치(UCSC)Cr 18: 27.93 – 28.18MbCr 18: 16.72 – 16.94Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

N-cadherin(N-cadherin-2) 또는 신경 캐더린(NCAD)이라고도 불리는 N-cadherin은 인간에서 CDH2 유전자에 의해 인코딩되는 단백질이다.[5][6]CDH2도 CD325(분화 325 클러스터)로 지정되었다.N-카데린은 세포-세포 유착을 중재하는 여러 조직과 기능에서 표현되는 투과성 단백질이다.심장근육에서 N-카데린은 기계적으로 그리고 전기적으로 인접한 심장근육세포들을 결합시키는 기능을 하는 중간정렬된 디스크에 상주하는 부속품의 필수 성분이다.N-카데린 단백질의 발현과 무결성의 변화는 인간의 확장된 심근병증을 포함한 다양한 형태의 질병에서 관찰되었다.CDH2의 변형도 신드롬 신경 발달 장애를 일으키는 것으로 확인되었다.[7]

구조

N-카데린은 분자량 99.7kDa, 길이 906개의 아미노산을 가진 단백질이다.[8]캐더린 슈퍼 패밀리의 고전 캐더린인 N-캐더린은 세포외 캐더린 반복 5개, 투과성 영역, 보존성이 높은 세포질 꼬리로 구성돼 있다.N-캐더린은 물론 다른 캐더린들도 반병렬 순응으로 인접 셀의 N-캐더린과 상호작용하여 셀 사이에 선형 접착제 "지퍼"를 만든다.[9]

함수

원래 신경조직의 역할로 이름 붙여진 엔캐더린은 뉴런에서 역할을 하고, 이후 심장근육과 암 전이에서도 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.N-카데린은 칼슘 의존 세포 접착 분자군에 속하는 투과성 동음이의 당단백질이다.이 단백질들은 인접한 세포들 사이의 동음이의 상호작용을 중재하는 세포외 영역과, 카테닌에 결합하는 것을 중재하는 C-단자 세포질 꼬리가 있으며, 이는 다시 액틴 세포골격과 상호작용을 한다.[10][11][12]

개발에서의 역할

N-카데린은 기식 중에 기능하며 좌-우 비대칭의 확립에 필요한 칼슘 의존 세포 접착 당단백질로서 개발에 역할을 한다.[13]

N-카데린은 배아 이식 후에서 광범위하게 표현되며, 성인기까지 지속적인 발현으로 중간의 높은 수치를 보인다.[14]발달 중 N-카데린 돌연변이는 원시 심장의 세포 유착에 가장 큰 영향을 미친다; 분열된 균세포와 비정상적인 심장관 발육이 일어난다.[15]N-카데린은 상피세포가 삼엽적이고 컴팩트한 심근세포층 형성으로 전이될 때 척추동물 심장을 발달시키는 역할을 한다.[16]또 다른 연구 결과, 지배적인 음성 N-카데린 돌연변이를 발현하는 근세포가 근세포 분포와 심내막으로의 이동에 유의미한 이상을 보여 심근 내 삼상 형성에 결함이 있는 것으로 나타났다.[17][18]

심장근육에서의 역할

심장근육에서 N-카데린은 인접한 심장근육세포들 사이의 기계적 및 전기적 결합을 용이하게 하는 엔드온 셀-셀 연결을 제공하는 중간 계산 디스크 구조에서 발견된다.상호보정 디스크 내에는 부속품 접합, 데스모솜 및 갭 접합부의 세 가지 유형의 접합부가 있다.[19] N-캐더린은 부속품 접합부의 필수 구성 요소로 세포-세포 접착 및 사르코레마 간 힘 전달이 가능하다.[20]카테닌에 복잡한 N-카데린은 디스크 간 기능의 마스터 조절기로 설명되어 왔다.[21]N-카데린은 갭 접합 형성 전 세포-세포 접합부에 나타나며 정상적인 근세균 발생에 매우 중요하다.[22][23][24]세포외 영역에 큰 삭제가 있는 돌연변이 형태의 N-카데린은 성인 심실심실 심근세포에서 내생성 N-카데린의 기능을 억제했으며, 인접한 심근세포도 세포-세포 접촉과 갭 접합 플라크가 상실되었다.[25]

유전자변형을 채택한 마우스 모델은 심장근육에서 N-카데린의 기능을 강조하였다.N-cadherin 및/또는 E-cadherin의 발현이 변형된 생쥐는 확장된 심근병증 표현형을 보였는데, 이는 상호보정된 디스크의 오작동 때문일 가능성이 높다.[26]이에 동의하여, 심장 특유의 타목시펜 유도 크레 N-카데린 트랜스젠을 통해 성인 심장에 N-카데린이 절제된 생쥐는 간교정 디스크의 조립이 중단되고, 심근기능이 저하되며, 사크레 길이 감소, Z라인 두께 증가, 코넥신 43, 근육 10의 손실을 보였다.시온. 생쥐는 주로 자발적 심실 빈맥 때문에 트랜스젠 발현 후 2개월 이내에 죽었다.[27]N-캐더린 녹아웃 생쥐를 추가로 분석한 결과 부정맥이 이온 채널 리모델링과 이상 Kv1.5 채널 기능 때문일 가능성이 확인됐다.이러한 동물들은 활동 전위 지속시간이 길어지고, 내부 정류기 칼륨 채널의 밀도가 감소했으며, 사콜레마에서 방해를 받은 액틴 시토스켈레톤과 결합된 Kv1.5, KCNE2 및 코르탈틴의 발현 감소를 보였다.[28]

뉴런에서의 역할

신경세포에서, 특정 중추신경계 시냅스에서, 시냅스 후 접착에 대한 사전 시냅스는 적어도 부분적으로 N-카데린에 의해 매개된다.[29]N-캐더린은 학습과 기억력에 중요한 역할을 하기 위해 캐서닌과 상호 작용한다(전체 기사는 학습과 기억력에 있어 캐더린 캐서닌 콤플렉스를 참조한다).N-카데린의 상실은 또한 인간의 주의력 결핍 과잉행동 장애와 시냅스 기능 장애와 관련이 있다.[30]

암 전이에서의 역할

N-Cadherin은 암세포에서 흔히 발견되며 내피전환을 위한 메커니즘을 제공한다.암세포가 혈관의 내피세포에 달라붙으면 src키나아제 경로를 상향 조정하는데, 이 경로에서는 N-카데린(이 단백질)과 E-카데린에 모두 부착된 베타 카테닌을 인산화한다.이로 인해 인접한 두 개의 내피세포 사이의 세포간 연결이 실패하고 암세포가 빠져나갈 수 있게 된다.[31]

임상적 유의성

CDH2의 변형들은 말뭉치, 액손, 심장, 안구, 생식기 차이로 특징지어지는 신드롬 신경 발달 장애를 일으키는 것으로 확인되었다.[7]

강박-강박장애와 투렛장애의 유전적 기초를 연구한 한 연구는 CDH2 변종이 단일 개체로서 질병을 유발하지는 않지만 관련 세포-세포 접착 유전자의 패널의 일부로 검사할 때 위험을 줄 수 있다는 것을 발견했다.[32]더 큰 코호트에 대한 추가 연구가 이것을 명확하게 결정하기 위해 요구될 것이다.

인체확장형 심근병증에서는 N-카데린 발현이 강화되고 흐트러진 방식으로 배열되는 것으로 나타나 심장병에서 N-카데린 단백질의 분해가 리모델링의 구성요소일 수 있음을 시사했다.[33]

상호작용

CDH2는 다음과 상호 작용하는 것으로 나타났다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000170558 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000024304 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ Walsh FS, Barton CH, Putt W, Moore SE, Kelsell D, Spurr N, Goodfellow PN (September 1990). "N-cadherin gene maps to human chromosome 18 and is not linked to the E-cadherin gene". Journal of Neurochemistry. 55 (3): 805–12. doi:10.1111/j.1471-4159.1990.tb04563.x. PMID 2384753. S2CID 29840435.
  6. ^ Reid RA, Hemperly JJ (October 1990). "Human N-cadherin: nucleotide and deduced amino acid sequence". Nucleic Acids Research. 18 (19): 5896. doi:10.1093/nar/18.19.5896. PMC 332345. PMID 2216790.
  7. ^ a b Accogli A, Calabretta S, St-Onge J, Boudrahem-Addour N, Dionne-Laporte A, Joset P, et al. (October 2019). "De Novo Pathogenic Variants in N-cadherin Cause a Syndromic Neurodevelopmental Disorder with Corpus Collosum, Axon, Cardiac, Ocular, and Genital Defects". American Journal of Human Genetics. 105 (4): 854–868. doi:10.1016/j.ajhg.2019.09.005. PMC 6817525. PMID 31585109.
  8. ^ "Protein sequence of human CDH2 (Uniprot ID: P19022)". Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB). Archived from the original on 24 September 2015. Retrieved 20 July 2015.
  9. ^ Shapiro L, Fannon AM, Kwong PD, Thompson A, Lehmann MS, Grübel G, et al. (March 1995). "Structural basis of cell-cell adhesion by cadherins". Nature. 374 (6520): 327–37. Bibcode:1995Natur.374..327S. doi:10.1038/374327a0. PMID 7885471. S2CID 4314442.
  10. ^ Buxton RS, Magee AI (June 1992). "Structure and interactions of desmosomal and other cadherins". Seminars in Cell Biology. 3 (3): 157–67. doi:10.1016/s1043-4682(10)80012-1. PMID 1623205.
  11. ^ Takeichi M (1990). "Cadherins: a molecular family important in selective cell-cell adhesion". Annual Review of Biochemistry. 59: 237–52. doi:10.1146/annurev.bi.59.070190.001321. PMID 2197976.
  12. ^ Ozawa M, Baribault H, Kemler R (June 1989). "The cytoplasmic domain of the cell adhesion molecule uvomorulin associates with three independent proteins structurally related in different species". The EMBO Journal. 8 (6): 1711–7. doi:10.1002/j.1460-2075.1989.tb03563.x. PMC 401013. PMID 2788574.
  13. ^ García-Castro MI, Vielmetter E, Bronner-Fraser M (May 2000). "N-Cadherin, a cell adhesion molecule involved in establishment of embryonic left-right asymmetry". Science. 288 (5468): 1047–51. Bibcode:2000Sci...288.1047G. doi:10.1126/science.288.5468.1047. PMID 10807574.
  14. ^ Angst BD, Khan LU, Severs NJ, Whitely K, Rothery S, Thompson RP, et al. (January 1997). "Dissociated spatial patterning of gap junctions and cell adhesion junctions during postnatal differentiation of ventricular myocardium". Circulation Research. 80 (1): 88–94. doi:10.1161/01.res.80.1.88. PMID 8978327.
  15. ^ Radice GL, Rayburn H, Matsunami H, Knudsen KA, Takeichi M, Hynes RO (January 1997). "Developmental defects in mouse embryos lacking N-cadherin". Developmental Biology. 181 (1): 64–78. doi:10.1006/dbio.1996.8443. PMID 9015265.
  16. ^ Kostetskii I, Moore R, Kemler R, Radice GL (June 2001). "Differential adhesion leads to segregation and exclusion of N-cadherin-deficient cells in chimeric embryos". Developmental Biology. 234 (1): 72–9. doi:10.1006/dbio.2001.0250. PMID 11356020.
  17. ^ Linask KK, Knudsen KA, Gui YH (May 1997). "N-cadherin-catenin interaction: necessary component of cardiac cell compartmentalization during early vertebrate heart development". Developmental Biology. 185 (2): 148–64. doi:10.1006/dbio.1997.8570. PMID 9187080.
  18. ^ Ong LL, Kim N, Mima T, Cohen-Gould L, Mikawa T (January 1998). "Trabecular myocytes of the embryonic heart require N-cadherin for migratory unit identity". Developmental Biology. 193 (1): 1–9. doi:10.1006/dbio.1997.8775. PMID 9466883.
  19. ^ Peters NS, Severs NJ, Rothery SM, Lincoln C, Yacoub MH, Green CR (August 1994). "Spatiotemporal relation between gap junctions and fascia adherens junctions during postnatal development of human ventricular myocardium". Circulation. 90 (2): 713–25. doi:10.1161/01.cir.90.2.713. PMID 8044940.
  20. ^ Forbes MS, Sperelakis N (1985). "Intercalated discs of mammalian heart: a review of structure and function". Tissue & Cell. 17 (5): 605–48. doi:10.1016/0040-8166(85)90001-1. PMID 3904080.
  21. ^ Vite A, Radice GL (June 2014). "N-cadherin/catenin complex as a master regulator of intercalated disc function". Cell Communication & Adhesion. 21 (3): 169–79. doi:10.3109/15419061.2014.908853. PMC 6054126. PMID 24766605.
  22. ^ Zuppinger C, Schaub MC, Eppenberger HM (April 2000). "Dynamics of early contact formation in cultured adult rat cardiomyocytes studied by N-cadherin fused to green fluorescent protein". Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 32 (4): 539–55. doi:10.1006/jmcc.1999.1086. PMID 10756112.
  23. ^ Dou JP, Jiao B, Sheng JJ, Yu ZB (October 2014). "[Dynamic assembly of intercalated disc during postnatal development in the rat myocardium]". Sheng Li Xue Bao. 66 (5): 569–74. PMID 25332002.
  24. ^ Goncharova EJ, Kam Z, Geiger B (January 1992). "The involvement of adherens junction components in myofibrillogenesis in cultured cardiac myocytes". Development. 114 (1): 173–83. doi:10.1242/dev.114.1.173. PMID 1576958.
  25. ^ Hertig CM, Eppenberger-Eberhardt M, Koch S, Eppenberger HM (January 1996). "N-cadherin in adult rat cardiomyocytes in culture. I. Functional role of N-cadherin and impairment of cell-cell contact by a truncated N-cadherin mutant". Journal of Cell Science. 109 ( Pt 1) (1): 1–10. doi:10.1242/jcs.109.1.1. PMID 8834785.
  26. ^ Ferreira-Cornwell MC, Luo Y, Narula N, Lenox JM, Lieberman M, Radice GL (April 2002). "Remodeling the intercalated disc leads to cardiomyopathy in mice misexpressing cadherins in the heart". Journal of Cell Science. 115 (Pt 8): 1623–34. doi:10.1242/jcs.115.8.1623. PMID 11950881.
  27. ^ Kostetskii I, Li J, Xiong Y, Zhou R, Ferrari VA, Patel VV, et al. (February 2005). "Induced deletion of the N-cadherin gene in the heart leads to dissolution of the intercalated disc structure". Circulation Research. 96 (3): 346–54. doi:10.1161/01.RES.0000156274.72390.2c. PMID 15662031.
  28. ^ Cheng L, Yung A, Covarrubias M, Radice GL (June 2011). "Cortactin is required for N-cadherin regulation of Kv1.5 channel function". The Journal of Biological Chemistry. 286 (23): 20478–89. doi:10.1074/jbc.m111.218560. PMC 3121477. PMID 21507952.
  29. ^ "Entrez Gene: CDH2 cadherin 2, type 1, N-cadherin (neuronal)".
  30. ^ Halperin D, Stavsky A, Kadir R, Drabkin M, Wormser O, Yogev Y (October 2021). "CDH2 mutation affecting N-cadherin function causes attention-deficit hyperactivity disorder in humans and mice". Nature Communications. 6187 (12): 625–30. doi:10.1038/s41467-021-26426-1.
  31. ^ Ramis-Conde I, Chaplain MA, Anderson AR, Drasdo D (March 2009). "Multi-scale modelling of cancer cell intravasation: the role of cadherins in metastasis". Physical Biology. 6 (1): 016008. Bibcode:2009PhBio...6a6008R. doi:10.1088/1478-3975/6/1/016008. PMID 19321920.
  32. ^ Moya PR, Dodman NH, Timpano KR, Rubenstein LM, Rana Z, Fried RL, et al. (August 2013). "Rare missense neuronal cadherin gene (CDH2) variants in specific obsessive-compulsive disorder and Tourette disorder phenotypes". European Journal of Human Genetics. 21 (8): 850–4. doi:10.1038/ejhg.2012.245. PMC 3722668. PMID 23321619.
  33. ^ Tsipis A, Athanassiadou AM, Athanassiadou P, Kavantzas N, Agrogiannis G, Patsouris E (September 2010). "Apoptosis-related factors p53, bcl-2 and the defects of force transmission in dilated cardiomyopathy". Pathology, Research and Practice. 206 (9): 625–30. doi:10.1016/j.prp.2010.05.007. PMID 20591580.
  34. ^ a b c d e Straub BK, Boda J, Kuhn C, Schnoelzer M, Korf U, Kempf T, et al. (December 2003). "A novel cell-cell junction system: the cortex adhaerens mosaic of lens fiber cells". Journal of Cell Science. 116 (Pt 24): 4985–95. doi:10.1242/jcs.00815. PMID 14625392.
  35. ^ a b c Wahl JK, Kim YJ, Cullen JM, Johnson KR, Wheelock MJ (May 2003). "N-cadherin-catenin complexes form prior to cleavage of the proregion and transport to the plasma membrane". The Journal of Biological Chemistry. 278 (19): 17269–76. doi:10.1074/jbc.M211452200. PMID 12604612.
  36. ^ Izawa I, Nishizawa M, Ohtakara K, Inagaki M (February 2002). "Densin-180 interacts with delta-catenin/neural plakophilin-related armadillo repeat protein at synapses". The Journal of Biological Chemistry. 277 (7): 5345–50. doi:10.1074/jbc.M110052200. PMID 11729199.
  37. ^ Brady-Kalnay SM, Rimm DL, Tonks NK (August 1995). "Receptor protein tyrosine phosphatase PTPmu associates with cadherins and catenins in vivo". The Journal of Cell Biology. 130 (4): 977–86. doi:10.1083/jcb.130.4.977. PMC 2199947. PMID 7642713.
  38. ^ Brady-Kalnay SM, Mourton T, Nixon JP, Pietz GE, Kinch M, Chen H, et al. (April 1998). "Dynamic interaction of PTPmu with multiple cadherins in vivo". The Journal of Cell Biology. 141 (1): 287–96. doi:10.1083/jcb.141.1.287. PMC 2132733. PMID 9531566.
  39. ^ Besco JA, Hooft van Huijsduijnen R, Frostholm A, Rotter A (October 2006). "Intracellular substrates of brain-enriched receptor protein tyrosine phosphatase rho (RPTPrho/PTPRT)". Brain Research. 1116 (1): 50–7. doi:10.1016/j.brainres.2006.07.122. PMID 16973135. S2CID 23343123.
  40. ^ Sacco PA, McGranahan TM, Wheelock MJ, Johnson KR (August 1995). "Identification of plakoglobin domains required for association with N-cadherin and alpha-catenin". The Journal of Biological Chemistry. 270 (34): 20201–6. doi:10.1074/jbc.270.34.20201. PMID 7650039.
  41. ^ Sinn HW, Balsamo J, Lilien J, Lin JJ (September 2002). "Localization of the novel Xin protein to the adherens junction complex in cardiac and skeletal muscle during development". Developmental Dynamics. 225 (1): 1–13. doi:10.1002/dvdy.10131. PMID 12203715. S2CID 23393425.
  42. ^ Schroen B, Leenders JJ, van Erk A, Bertrand AT, van Loon M, van Leeuwen RE, et al. (May 2007). "Lysosomal integral membrane protein 2 is a novel component of the cardiac intercalated disc and vital for load-induced cardiac myocyte hypertrophy". The Journal of Experimental Medicine. 204 (5): 1227–35. doi:10.1084/jem.20070145. PMC 2118572. PMID 17485520.

추가 읽기

외부 링크

이 기사는 공공영역에 있는 미국 국립 의학 도서관의 텍스트를 통합하고 있다.