Molécules d'Adhésion Cellulaire (CAMs)

Les molécules d'adhésion cellulaire (CAMs) sont des protéines de surface cellulaire qui assurent la liaison entre les cellules, ainsi qu'entre les cellules et la matrice extracellulaire. Regroupées en plusieurs familles — les cadhérines, les intégrines, les sélectines et les protéines de la superfamille des immunoglobulines — elles constituent les composants moléculaires qui édifient les jonctions, guident la morphogenèse et permettent aux cellules de reconnaître et de répondre à leur environnement et à leurs cellules voisines.

Definition

Les molécules d'adhésion cellulaire sont des protéines transmembranaires ou associées à la membrane dont les domaines extracellulaires se lient à des ligands sur d'autres cellules ou dans la matrice extracellulaire, médiatisant l'adhésion et transmettant souvent des signaux à travers la membrane ; les principales familles sont les cadhérines, les intégrines, les sélectines et les CAMs de la superfamille des immunoglobulines.

Scope

Ce sujet examine les principales familles de CAMs, la distinction entre l'adhésion dépendante et indépendante du calcium, la différence entre la liaison homophilique et hétérophilique, le contraste entre l'adhésion cellule-cellule et cellule-matrice, ainsi que le rôle des CAMs en tant que récepteurs de signalisation. Il est traité comme une entrée de référence et éducative, et non comme une directive clinique.

Key concepts

• Cadhérines (adhésion cellule-cellule dépendante du calcium)
• Intégrines (adhésion cellule-matrice)
• Sélectines (adhésion par liaison aux glucides)
• CAMs de la superfamille des immunoglobulines
• Liaison homophilique versus hétérophilique
• Adhésion cellule-cellule versus cellule-matrice
• Signalisation et mécanosensation dépendantes de l'adhésion

Mechanisms

Chaque famille de CAMs utilise une stratégie de liaison caractéristique. Les cadhérines médient une adhésion cellule-cellule dépendante du calcium et majoritairement homophilique, et constituent le cœur adhésif des jonctions adhérentes et des desmosomes ; la liaison du calcium entre leurs répétitions extracellulaires est nécessaire à l'adhésion. Les intégrines sont des récepteurs hétérodimériques qui se lient aux ligands de la matrice extracellulaire et connectent la matrice au cytosquelette d'actine, médiatisant l'adhésion cellule-matrice. Les sélectines se lient à des ligands glucidiques spécifiques et soutiennent une adhésion transitoire, notamment le roulement des leucocytes sur l'endothélium. Les CAMs de la superfamille des immunoglobulines utilisent des domaines de type immunoglobuline pour une liaison homophilique ou hétérophilique indépendante du calcium. Au-delà de leur rôle de maintien des cellules en place, les molécules d'adhésion agissent comme des récepteurs : leur engagement transmet des signaux vers l'intérieur de la cellule et permet aux cellules de percevoir les propriétés mécaniques de leur environnement, de sorte que l'adhésion et la signalisation sont couplées.

Clinical relevance

Les CAMs régissent des processus tels que l'assemblage tissulaire, le trafic leucocytaire et la migration cellulaire, et une adhésion altérée est un thème récurrent dans les études sur l'inflammation, le développement et le cancer. Cette entrée décrit les molécules et leurs mécanismes à des fins de référence et d'éducation et ne constitue pas une base pour le diagnostic ou le traitement.

History

La reconnaissance de l'existence de familles de protéines distinctes médiatisant l'adhésion cellulaire est apparue dans les années 1980, lorsque les cadhérines, les intégrines et d'autres récepteurs d'adhésion ont été définis biochimiquement. La synthèse de Gumbiner (1996) a présenté l'adhésion cellulaire comme la base moléculaire de l'architecture tissulaire et de la morphogenèse, et des travaux structuraux ultérieurs ont clarifié la manière dont les cadhérines et les caténines s'assemblent et comment l'adhésion se couple à la signalisation et à la mécanosensation.

Key figures

• Barry Gumbiner
• Masatoshi Takeichi
• Richard Hynes
• Benjamin Geiger

Seminal works

• gumbiner-1996
• gumbiner-2005
• shapiro-weis-2009

Frequently asked questions

Quelles sont les principales familles de molécules d'adhésion cellulaire ?

Les principales familles sont les cadhérines, les intégrines, les sélectines et les CAMs de la superfamille des immunoglobulines, chacune ayant un mécanisme de liaison distinct et un rôle typique dans l'adhésion cellule-cellule ou cellule-matrice.

Les molécules d'adhésion cellulaire ne font-elles que maintenir les cellules ensemble ?

Non. En plus de médier l'adhésion, de nombreuses CAMs agissent comme des récepteurs de signalisation : la liaison de leurs ligands transmet des informations à l'intérieur de la cellule et permet aux cellules de percevoir les propriétés mécaniques de leur environnement.