钙粘蛋白

钙粘蛋白，是一种细胞粘附分子(CAM)，在形成粘附连接以将细胞彼此结合时很重要。钙粘蛋白是一类跨膜蛋白，它们依赖于钙(Ca2+)离子起作用，因此得名。细胞间粘附由细胞外钙粘蛋白结构域介导，而细胞内细胞质尾部与许多接头和信号蛋白相关联，统称为钙粘蛋白粘附体。

钙粘蛋白家族对于维持细胞与细胞之间的接触和调节细胞骨架复合物至关重要。钙粘蛋白超家族包括钙粘蛋白、protocadherins、desmogleins、desmocollins等等。在结构上，它们共享钙粘蛋白重复序列，其是外Ca2+-结合结构域。有多种类型的钙粘蛋白分子，每一种都用前缀指定（通常，注意与它相关的组织类型）。经典钙粘蛋白通过形成同型二聚体来维持组织的张力，而桥粒是异源二聚体。经典钙粘蛋白的细胞内部分具有调节蛋白，可帮助钙粘蛋白连接肌动蛋白细胞骨架。尽管经典钙粘蛋白在细胞层形成和结构形成中起作用，但桥粒钙粘蛋白专注于抵抗细胞损伤。桥粒钙粘蛋白负责维持桥粒的功能，即推翻组织的机械应力。类似于经典的钙粘蛋白，桥粒钙粘蛋白具有单个跨膜结构域、五个EC重复序列和一个细胞内结构域。存在两种类型的桥粒钙粘蛋白，它们被称为桥粒胶蛋白和桥粒胶蛋白，它们包含细胞内锚和钙粘蛋白样序列(ICS)。与桥粒钙粘蛋白相关的衔接蛋白是板珠蛋白plakophilins（p120catenin亚家族）和desmoplakins。桥粒蛋白的主要功能是结合中间丝，与附着在桥粒芯蛋白和桥粒胶蛋白和plakophilinsICS上的斑珠蛋白彻底相互作用。A典型的钙粘蛋白不同于其他类型的钙粘蛋白，由一个或多个细胞外重复结构域组成。构建非典型钙粘蛋白的成分是火烈鸟（七次跨膜）和Dcad102F样钙粘蛋白。他们的工作是参与信号通路，而不是进行细胞间粘附。

已经观察到，在细胞培养和发育过程中，含有特定钙粘蛋白亚型的细胞倾向于聚集在一起以排除其他类型。例如，含有N-cadherin的细胞倾向于与其他表达N-cadherin的细胞聚集在一起。然而，已经注意到细胞培养实验中的混合速度会对同型特异性的程度产生影响。此外，几个小组在各种试验中观察到异型结合亲和力（即，不同类型的钙粘蛋白结合在一起）。当前的一种模型提出，细胞基于动力学特异性而不是热力学特异性来区分钙粘蛋白亚型，因为不同类型的钙粘蛋白同型键具有不同的寿命。

钙粘蛋白合成为多肽并经过许多翻译后修饰成为介导细胞间粘附和识别的蛋白质。这些多肽大约有720-750个氨基酸长。每个钙粘蛋白都有一个小的C端细胞质成分，一个跨膜成分，剩余的大部分蛋白质在细胞外（细胞外）。跨膜成分由单链糖蛋白重复组成。因为钙粘蛋白是Ca2+依赖性的，所以它们有五个串联的细胞外结构域重复序列，作为Ca2+离子的结合位点。它们的胞外域与两个独立的反式相互作用二聚体构象：链交换二聚体（S-二聚体）和X-二聚体。迄今为止，已经鉴定并测序了超过100种人类钙粘蛋白。

该糖蛋白家族负责细胞内粘附的钙依赖性机制。E-钙粘蛋白在胚胎发生的几个过程中至关重要，包括原肠胚形成、神经形成和器官发生。此外，抑制E-钙粘蛋白会损害细胞内粘附。这些分子的水平在黄体期增加，而它们的表达受孕激素和子宫内膜降钙素的调节。

钙粘蛋白域（重复）小鼠细胞外E-钙粘蛋白胞外域中重复单元的带状表示(PDB:3Q2V)身份标识象征钙粘蛋白PfamPF00028InterProIPR002126聪明的那问PDOC00205SCOP21nci/SCOPe/SUPFAM膜组114显示可用的蛋白质结构：其他钙粘蛋白家族见PfamCL0159。

据说在脊椎动物中发现了100多种不同类型的钙粘蛋白，可分为四类：经典、桥粒、原钙粘蛋白和非常规。这些大量的多样性是通过将多个钙粘蛋白编码基因与替代RNA剪接机制相结合来实现的。无脊椎动物包含少于20种类型的钙粘蛋白。