細胞接着分子（CAM）

細胞接着分子（CAM）は、細胞間および細胞と細胞外マトリックス間の結合を媒介する細胞表面タンパク質です。カドヘリン、インテグリン、セレクチン、免疫グロブリンスーパーファミリータンパク質など、いくつかのファミリーに分類され、細胞結合を構築し、形態形成を誘導し、細胞が周囲の細胞や環境を認識して応答することを可能にする分子コンポーネントです。

Definition

細胞接着分子は、細胞膜を貫通する、または膜に結合したタンパク質であり、その細胞外ドメインは他の細胞上または細胞外マトリックス内のリガンドに結合し、接着を媒介し、しばしば膜を介してシグナルを伝達します。主要なファミリーは、カドヘリン、インテグリン、セレクチン、および免疫グロブリンスーパーファミリーCAMです。

Scope

このトピックでは、主要なCAMファミリー、カルシウム依存性接着とカルシウム非依存性接着の区別、ホモフィリック結合とヘテロフィリック結合の違い、細胞間接着と細胞-マトリックス接着の対比、およびシグナル伝達受容体としてのCAMの役割について概説します。これは、臨床的ガイダンスではなく、参照および教育目的のエントリーとして扱われます。

Key concepts

• カドヘリン（カルシウム依存性細胞間接着）
• インテグリン（細胞-マトリックス接着）
• セレクチン（炭水化物結合接着）
• 免疫グロブリンスーパーファミリーCAM
• ホモフィリック結合とヘテロフィリック結合
• 細胞間接着と細胞-マトリックス接着
• 接着依存性シグナル伝達とメカノセンシング

Mechanisms

各CAMファミリーは、特徴的な結合戦略を使用します。カドヘリンは、カルシウム依存性の主にホモフィリックな細胞間接着を媒介し、アドヘレンスジャンクションとデスモソームの接着コアを形成します。その細胞外リピート間のカルシウム結合は接着に必要です。インテグリンは、細胞外マトリックスリガンドに結合し、マトリックスをアクチン細胞骨格に接続するヘテロ二量体受容体であり、細胞-マトリックス接着を媒介します。セレクチンは特定の炭水化物リガンドに結合し、一時的な接着をサポートします。特に、白血球の内皮上でのローリングに関与します。免疫グロブリンスーパーファミリーCAMは、免疫グロブリン様ドメインを使用して、カルシウム非依存性のホモフィリックまたはヘテロフィリック結合を行います。細胞を所定の位置に保持するだけでなく、接着分子は受容体としても機能します。結合はシグナルを細胞内に伝達し、細胞が環境の機械的特性を感知することを可能にするため、接着とシグナル伝達は連動しています。

Clinical relevance

CAMは、組織の集合、白血球の輸送、細胞の移動などのプロセスを制御しており、接着の変化は、炎症、発生、癌の研究において繰り返し現れるテーマです。このエントリーは、参照および教育のために分子とそのメカニズムを説明するものであり、診断や治療の根拠となるものではありません。

History

細胞接着を媒介する異なるタンパク質ファミリーの認識は、カドヘリン、インテグリン、および他の接着受容体が生物化学的に定義された1980年代に現れました。ガンビナーの統合（1996年）は、細胞接着を組織構造と形態形成の分子基盤として位置づけ、その後の構造研究は、カドヘリンとカテニンがどのように集合し、接着がシグナル伝達とメカノセンシングにどのように結合するかを明らかにしました。

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

細胞接着分子の主なファミリーは何ですか？

主要なファミリーは、カドヘリン、インテグリン、セレクチン、および免疫グロブリンスーパーファミリーCAMであり、それぞれが異なる結合メカニズムと細胞間または細胞-マトリックス接着における典型的な役割を持っています。

細胞接着分子は細胞を結合させるだけですか？

いいえ。接着を媒介するだけでなく、多くのCAMはシグナル伝達受容体としても機能します。リガンドへの結合は細胞内に情報を伝達し、細胞が周囲の機械的特性を感知することを可能にします。