Syndecane

Syndecane gehören zu einer Proteoglykanfamilie (Transmembrandomänenproteine), von denen angenommen wird, dass sie als Co-Rezeptoren fungieren, insbesondere für G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (Carey D J 1997). Die Syndecan-Proteinfamilie besteht aus 4 Mitgliedern (Syndecane 1 -4). Ihre „Core-Proteine“ sind mit 3-5 Heparansulfat- und Chondroitinsulfatketten verbunden, die ihrerseits die Wechselwirkung mit einer Vielzahl von Liganden ermöglichen. So mit Fibroblastenwachstumsfaktoren, VEGF, TGF-beta, Fibronektin und Antithrombin-1. Wechselwirkungen zwischen Fibronektin und einigen Syndecanen können durch das extrazelluläre Matrixprotein Tenascin C moduliert werden.

Alle Syndecane besitzen ein N-terminales Signalpeptid, eine Ektodomäne, eine einzelne hydrophobe Transmembrandomäne sowie eine kurze C-terminale zytoplasmatische Domäne. Über die 24 bis 25 Aminosäuren langen hydrophoben Transmembrandomänen sind sie an der Plasmamembran verankert. Andere Proteoglykane binden auf der Zelloberfläche über eine Glycosyl-Phosphatidyl-Inositol-Bindung.

Die Funktionalität von Syndecan wird durch Glykosaminoglykane unterstützt, die bei der Wechselwirkung mit verschiedenen extrazellulären Liganden helfen. Folgende Funktionalitäten werden mit der Aktivität von Syndecanen in Verbindung gebracht:  

Aktivierung des Wachstumsfaktorrezeptors: An das Syndecan gebundene Glykosaminoglykane helfen bei der Bindung der verschiedenen Wachstumsfaktoren zur Aktivierung wichtiger zellulärer Signalmechanismen. Wachstumsfaktoren wie FGF2, HGF, EGF, VEGF, Neureguline und andere interagieren mit Syndecane (Bernfield M et al. 1992). Beispielsweise werden bei einer Gewebeverletzung die löslichen Syndecan-1-Ektodomänen durch Heparanasen gespalten. Hierdurch entstehen heparinähnliche Fragmente, die FGF aktivieren.

Zelladhäsion: Syndecans binden an strukturelle extrazelluläre Matrixmoleküle wie Kollagene I, III, V, Fibronektin, Thrombospondin und Tenascin, um die Adhäsion strukturell zu unterstützen. Hinweise auf die Rolle von Syndecan bei der Zell-Zell-Adhäsion stammen aus der menschlichen Myelomzelllinie. Diese Myelomzellen zeigten eine verminderte Fähigkeit aneinander zu haften. Dieser Mangel wird auf den Mangel an Syndecan 1-Expression zurückgeführt. Syndecan 4 interagiert auch mit Integrinproteinen für die Zell-Zell-Adhäsion

Tumorsuppression: Syndecane wirken als Tumorinhibitoren, indem sie die Zellproliferation von Tumorzelllinien verhindern, so von Karzinomzelllinien. Weiterhin spielt die Expression von Syndecan 1 eine Rolle bei der Tumorprogression bei Myelomen (David, G 1993).

1. Carey D J (1997) Syndecans: multifunctional cell-surface co-receptors. Biochem J 327: 1–16.
2. Bernfield M et al. (1992) Biology of syndecans: a family of transmembrane heparan sulfate proteoglycans. Annu Rev Cell Biol 8: 365–393.
3. David, G (1993). Integral membrane heparan sulfate proteoglycans. FASEB J 7: 1023–1030.
4. Sungmun Choiet al. (2005) "Transmembrane Domain-induced Oligomerization Is Crucial for the Functions of Syndecan-2 and Syndecan-4*". The Journal of Biological Chemistry 280: 42573–42579.
5. Zhang Y et al. (2013) Targeting of heparanase-modified syndecan-1 by prosecretory mitogen lacritin requires conserved core GAGAL plus heparan and chondroitin sulfate as a novel hybrid binding site that enhances selectivity. The Journal of Biological Chemistry 288: 12090–12101
6. Chelariu-Raicu A et al. (2016) Syndecan-4 expression is upregulated in endometriosis and contributes to an invasive phenotype. Fertility and Sterility 106: 378–385