Cadherine
Definition
Cadherine (von englisch "Calcium adhering", wie "Ca-adherine") sind eine große Gruppe, phylogenetisch alter, Kalzium bindender, transmembranöser Glykoproteine aus der Gruppe der Adhäsionsmoleküle, die untereinander Zellkontakte ( Desmosomen) in verschiedenen Geweben bewirken.
Allgemeine Information
Die Cadherine spielen eine Rolle bei der Stabilisierung von Zell-Zellkontakten (Zelladhäsion), der embryonalen Morphogenese, der Erhaltung der Zellpolarität und der Signaltransduktion. Cadherine sind in fast allen Zellen von Vertebraten und Invertebraten exprimiert (z.B. E-Cadherin in Epithelien, VE-Cadherin in Endothelien, N-Cadherin in Nervenzellen, P-Cadherin in Plazenta und Epidermis). Ihre Verteilung ist diffus über die Zelloberfläche und über Adhärenzorganellen (Desmosomen) verdichtet. Die Cadherine Desmocollin und Desmoglein sind u.a. Bestandteil von "Tight junctions" und Desmosomen und interagieren mit Intermediärfilamenten des Zytoskeletts (s.u. Zytoskelett) sowie Bestandteilen desmosomaler Plaques (Desmoplakin, Plakophilin, Plakoglobin).
Cadherine spielen bei akantholytischen Immun- und Genodermatosen, z.B. bei Hypotrichosis congenita mit juveniler Makuladegeneration u. Dyskeratosis follicularis eine pathogenetisch bedeutsame Rolle. S.a.u. Pemphigus vulgaris, s.a.u. Pemphigusantikörper. Beispielsweise geht die Funktion und Expression von Cadherinen bei karzinomatösen Zellen verloren, oder es werden andere Cadherine als physiologischerweise vorhanden exprimiert (Cadherin-shift). Hierdurch können sich Zellen aus dem Tumorverband lösen und metastasieren.
Literatur
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- Whittock NV et al. (2003) Targetting of desmoglein 1 in inherited and acquired skin diseases. Clin Exp Dermatol 28: 410-415
Tabellen
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Loci häufiger Expression |
Zelluläre Lokalisation |
Funktionen/Bedeutung/Kommentar |
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Klassische Cadherine |
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E-Cadherin (epitheliales Cadherin) |
Epithelien, Epidermis (Korneozyten aller Schichten, Melanozyten) |
Adherens-Junctions* |
Verminderte Expression bzw. Expression von defektem E-Cadherin kann zu letalen Verläufen im Blastozystenstadium der Embryonalentwicklung führen und wurde bei invasiv wachsenden Tumoren (Mammakarzinom, Magenkarzinom, Pankreaskarzinom, Prostatakarzinom) nachgewiesen. Postnataler Mangel an E-Cadherin wird mit zunehmendem Verlust an Haarfollikeln und Epidermishyperproliferation in Verbindung gebracht. |
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N-Cadherin (neurales Cadherin) |
Neuronen, Herz, Skelettmuskel, Linse, Tubulus proximalis der Niere, Gefäßendothelien |
Adherens-Junctions*, Synapsen |
Verminderte Expression bzw. Expression von defektem N-Cadherin kann zu letalen Verläufen in der Embryonalentwicklung führen. Postnatal verminderte Expression bzw. Expression von defektem N-Cadherin wird u.a. mit Herzdefekten assoziiert. Upregulation der N-Cadherin-Expression wird in invasiv wachsenden Tumoren beobachtet (Mammakarzinom), nicht selten verbunden mit verminderter E-Cadherin-Expression ("Cadherin-shift"). |
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P-Cadherin (plazentales Cadherin) |
Plazenta, Epidermis (Korneozyten im Stratum basale und suprabasal; Melanozyten) |
Adherens-Junctions* |
Verminderte Expression bzw. Expression von defektem P-Cadherin kann zu embryonalen Entwicklungsstörungen der Mamma führen. Vermehrt nachgewiesen wird P-Cadherin bei Endometriumkarzinomen sowie geringgradig differenzierten ("high-grade") Mammakarzinomen. |
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VE-Cadherin (vaskuläres Endothelzell Cadherin) |
Endothelzellen |
Adherens-Junctions* |
Verminderte Expression bzw. Expression von defektem VE-Cadherin kann zu letalen Verläufen in der Embryonalentwicklung führen. Regulatorische Schlüsselfunktionen von VE-Cadherin sind u.a. Apoptoseregulation von Endothelzellen, Endothelzelldifferenzierung, Angiogenese, Gefäßpermeabilität u. Gefäß-Remodeling. Verminderte Expression von VE-Cadherin ist bei Pat. mit dilatativer Kardiomyopathie beschrieben. |
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R-Cadherin (retinales Cadherin) |
Nerven, Retina, glatte Muskelzellen (z.B. in Gefäßwänden) |
Adherens-Junctions* |
Während der Embryonalentwicklung an der Differenzierung von Myotomen, Nerven, quergestreifter- u. glatter Muskulatur sowie der frühen Glomerulogenese beteiligt. |
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Nicht-klassische Cadherine |
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Desmosomale Cadherine (Desmocollin I-III, Desmoglein I-III) |
Haut |
Desmosomen |
Autoantikörperbildung gegen Desmocollin und Desmoglein sind bei Akantholyse (insbes. Pemphiguserkrankungen) beschrieben. Expression mutierter desmosomaler Cadherine wurden u.a. bei autosomal-dominant vererbten Palmoplantarkeratosen beschrieben. Desmosomale Cadherine sind Angriffspunkt von Staphylokokkentoxin beim "staphylococcal scalded skin syndrome" u. beim Pemphigus foliaceus. |
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*Adherens-Junctions = Zonulae adherentes |
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