CADHERINES: संरचना, विशेषताओं और कार्य - जीवविज्ञान - 2025

Cadherins ट्रांसमेम्ब्रेन निर्भर कैल्शियम और कोशिकाओं है कि पशुओं में ऊतकों की अखंडता को बनाए रखने के बीच संबंध को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार ग्लाइकोप्रोटीन हैं। लगभग 750 अमीनो एसिड के साथ 20 से अधिक विभिन्न प्रकार के कैडरिन हैं, और जो विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के लिए विशिष्ट हैं।

कैडरिन द्वारा प्राप्त सेल बांड समय के साथ स्थिर होते हैं। इसलिए, ये अणु भ्रूण के विकास (मॉर्फोजेनेसिस) के दौरान जीव के आकार के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, साथ ही साथ भ्रूण के चरण और वयस्क जीवन दोनों में ऊतकों की संरचना के रखरखाव में भी।

1suh प्रोटीन, E-Cadherin (उपकला) का आणविक प्रतिनिधित्व। से लिया और संपादित: जवाहर स्वामीनाथन और यूरोपीय जैव सूचना विज्ञान संस्थान में एमएसडी स्टाफ।

Cadherins की खराबी विभिन्न प्रकार के कैंसर के विकास से जुड़ी है। Cadherins के माध्यम से सेल आसंजन की कमी ट्यूमर कोशिकाओं की वृद्धि की गतिशीलता के कारणों में से एक है।

कोशिका आसंजन अणु

बहुकोशिकीय जीवों में, कोशिकाओं को जैविक प्रक्रियाओं की एक महान विविधता में भाग लेने के लिए एकजुट होना चाहिए जो उनकी अखंडता को बनाए रखने की अनुमति देता है, इस प्रकार खुद को औपनिवेशिक एककोशिकीय जीवों से अलग करता है। इन प्रक्रियाओं में, अन्य लोगों में, हेमोस्टेसिस, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, मॉर्फोजेनेसिस और भेदभाव शामिल हैं।

ये अणु उनकी संरचना में, साथ ही साथ उनके कार्य में, चार समूहों में भिन्न होते हैं: इंटीग्रिन, सेलेनिंस, इम्युनोग्लोबुलिन और कैडरिन।

इतिहास

Cadherins का इतिहास बहुत कम है, क्योंकि वे बहुत कम समय से जाने जाते हैं। इस प्रकार, 1977 में माउस ऊतकों से कोशिकाओं में पहले कैडरिन की खोज की गई थी। वैज्ञानिकों ने इस अणु को यूवोमोरुलिन कहा।

1980 के दशक में, विभिन्न प्रजातियों के ऊतकों में कई अन्य कैडरिन अणुओं की खोज की गई थी। ये कैडेरिन कैल्शियम-निर्भर सेल एकत्रीकरण assays में पाए गए थे। वे सभी अणुओं के एक ही समूह से संबंधित थे जिन्हें शास्त्रीय कैडरिन कहा जाता था।

हाल के वर्षों में, और आणविक जीव विज्ञान में प्रगति के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिकों ने एक और महत्वपूर्ण संख्या में कैडरिन की पहचान करने में कामयाबी हासिल की है, जिनमें से कुछ उनके विशिष्ट कार्य अज्ञात हैं, और जिनमें सेल आसंजन के अलावा अन्य कार्य भी हो सकते हैं।

संरचना

कैडेरिन ग्लाइकोप्रोटीन होते हैं, अर्थात् एक प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के सहयोग से बनने वाले अणु। वे 700 (आमतौर पर 750) और 900 अमीनो एसिड के बीच से बने होते हैं, और अलग-अलग कार्यात्मक डोमेन होते हैं, जो इसे पहले स्थान पर अन्य कैडरिन अणुओं और कैल्शियम आयनों के साथ बातचीत करने की अनुमति देते हैं।

कार्यात्मक डोमेन कैडरिन को प्लाज्मा झिल्ली में एकीकृत करने की अनुमति देता है, साथ ही साथ एक्टिन साइटोस्केलेटन के साथ जुड़ने की भी अनुमति देता है। अमीनो एसिड श्रृंखला के अधिकांश बाह्य क्षेत्र में स्थित है और आम तौर पर ईसी (EC1-EC5) नामक पांच डोमेन में विभेदित है।

इनमें से प्रत्येक डोमेन में एक या दो कैल्शियम-बाध्यकारी साइटों के साथ लगभग 100 अमीनो एसिड होते हैं। ट्रांसमेम्ब्रेन क्षेत्र कोशिका के बाहरी और आंतरिक भाग के बीच स्थित होता है और झिल्ली को केवल एक बार पार करता है।

दूसरी ओर, सेल के अंदर पाए जाने वाले कैडरिन का हिस्सा अत्यधिक रूढ़िवादी है और इसमें 150 अमीनो एसिड होते हैं। यह डोमेन कैटेनिन नामक साइटोसोलिक प्रोटीन के माध्यम से एक्टिन साइटोस्केलेटन को बांधता है।

प्रकार

20 से अधिक विभिन्न प्रकार के कैडरहिन हैं, जिन्हें लेखकों के आधार पर अलग-अलग तरीकों से वर्गीकृत किया जाता है। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, कुछ लेखक दो समूहों या उपसमूह को पहचानते हैं, जबकि अन्य छह को पहचानते हैं। पूर्व के अनुसार, कैडरिन को विभाजित किया जा सकता है:

क्लासिक कैडरहाइन या टाइप I

जिसे पारंपरिक कैडरिन भी कहा जाता है। इस समूह में शामिल वे कैडरिन हैं जिन्हें ऊतक के अनुसार नामित किया गया था जहां वे पहली बार पाए गए थे, जैसे कि ई-कैडरहिन (उपकला), एन-कैडरिन (तंत्रिका), पी-कैडरिन (अपरा), एल-कैडरहिन (जिगर) और आर-कैडरिन (रेटिना)। हालांकि, ये ग्लाइकोप्रोटीन विभिन्न ऊतकों में पाए जा सकते हैं।

उदाहरण के लिए, एन-कैडरिन, तंत्रिका ऊतक में मौजूद होने के अलावा, वृषण, गुर्दे, यकृत और हृदय की मांसलता के ऊतकों में भी स्थित हो सकता है।

Atypical या Type II Cadherins

जिसे गैर-पारंपरिक या गैर-शास्त्रीय भी कहा जाता है। उनमें डेस्मोग्लिंस और डेस्मोकोलिन शामिल हैं, जो अंतरकोशिकीय डेसमोसोम के स्तर पर जंक्शन बनाते हैं। प्रोटोकैडेरिन भी हैं, जो एक्टिन साइटोस्केलेटन से कनेक्शन की कमी की विशेषता है।

ये सभी कैडरिन अन्य गैर-पारंपरिक लोगों से अलग होते हैं, कुछ लेखकों द्वारा, तीन स्वतंत्र समूहों में। बाकी एटिपिकल कैडरिन में टी-कैडरिन शामिल हैं, जिनमें ट्रांसमेम्ब्रेनर और साइटोप्लाज्मिक डोमेन की कमी होती है, और ई-कैडरिन का एक प्रकार होता है, जो सेल के बाहर पाया जाता है और इसे एवर-कैडरिन कहा जाता है।

विशेषताएँ

वे कैल्शियम-निर्भर ग्लाइकोप्रोटीन हैं जो लगभग विशेष रूप से जानवरों के ऊतकों में पाए जाते हैं। उनमें से ज्यादातर सिंगल-पास ट्रांसमैंब्रनर हैं; दूसरे शब्दों में, वे कोशिका झिल्ली में मौजूद होते हैं, इसे एक तरफ से केवल एक बार पार करते हैं।

कैडरिंस मुख्य रूप से कोशिकाओं के बीच संघ में भाग लेते हैं जो सेमलर फेनोटाइपिक विशेषताओं (होमोटाइपिक या होमोफिलिक बांड) को प्रस्तुत करते हैं। इन अणुओं (कैडरिन-कैडरिन बॉन्ड) द्वारा बनाए गए सेल बॉन्ड अन्य प्रोटीन-प्रोटीन बॉन्ड की तुलना में लगभग 200 गुना अधिक मजबूत होते हैं।

पारंपरिक पालने में साइटोप्लाज्मिक डोमेन अत्यधिक रूढ़िवादी है। इसका मतलब यह है कि इसकी रचना अलग-अलग कैडरिंस में समान है।

विशेषताएं

समय के साथ स्थायी सेल जंक्शनों की अनुमति देने के लिए कैडेरिन का मुख्य कार्य है, यही कारण है कि वे भ्रूण के विकास, रूपजनन, त्वचा और आंत में उपकला ऊतकों के भेदभाव और संरचनात्मक रखरखाव, साथ ही साथ प्रक्रियाओं में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं अक्षतंतु का गठन।

इस फ़ंक्शन को ग्लाइकोप्रोटीन के इंट्रासेल्युलर भाग या डोमेन में मौजूद -COOH टर्मिनल द्वारा भाग में विनियमित किया जाता है। यह टर्मिनल कैटेनिन नामक अणुओं के साथ सहभागिता करता है, जो बदले में कोशिका के साइटोस्केलेटन के तत्वों के साथ बातचीत करता है।

Cadherins के अन्य कार्यों में चयनात्मकता (जिसमें शामिल होने के लिए अन्य सेल) और सेल सिग्नलिंग, सेल ध्रुवीयता की स्थापना, और एपोप्टोसिस के विनियमन शामिल हैं। उत्तरार्द्ध कोशिका मृत्यु का एक तंत्र है जिसे उसी जीव द्वारा आंतरिक रूप से नियंत्रित किया जाता है ताकि इसके विकास को नियंत्रित किया जा सके।

कैथरीन और कैंसर

Cadherins की खराबी को विभिन्न प्रकार के कैंसर के विकास में फंसाया जाता है। यह खराबी कैडरिन और कैटेनिन की अभिव्यक्ति में संशोधन के साथ-साथ संकेतों की सक्रियता के कारण हो सकती है जो कोशिकाओं को शामिल होने से रोकती हैं।

Cadherins के सेल बाइंडिंग को विफल करके, यह ट्यूमर कोशिकाओं को उनकी गतिशीलता को बढ़ाने और जारी करने की अनुमति देता है, फिर लिम्फ नोड्स और रक्त वाहिकाओं के माध्यम से आसन्न ऊतकों पर आक्रमण करता है।

E-Cadherina Benigma स्तन से। एटिपिकल लॉबुलर हाइपरप्लासिया का माइक्रोग्राफ। से लिया और संपादित: नेफ्रॉन।

जब ये कोशिकाएँ लक्ष्य अंगों तक पहुँचती हैं, तो वे आक्रमण और प्रसार करती हैं, आक्रामक और मेटास्टैटिक वर्ण प्राप्त करती हैं। अधिकांश अध्ययन जिनमें कैडरिन से संबंधित कार्सिनोजेनिक विकास प्रक्रियाएं हैं, उन्होंने ई-कैडरिन पर ध्यान केंद्रित किया है।

इस प्रकार का कैडरिन अन्य लोगों में पेट, स्तन, डिम्बग्रंथि और फेफड़ों के कैंसर में शामिल है। यह, हालांकि, कैंसर से जुड़ा एकमात्र कैडरिन नहीं है। उदाहरण के लिए, एन-कैडरिन, फुफ्फुस मेसोथेलियोमास और रबडोमायोसार्कोमास में भूमिका निभाता है।

संदर्भ

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