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Die klassischen Cadherine sind homophile Adhäsionsmoleküle

Das heißt, E-Cadherin, das auf einer Zelloberfläche exprimiert wird, bindet an E-Cadherin, das auf einer gegenüberliegenden Zelloberfläche exprimiert wird, N-Cadherin bindet an N, P an P und so weiter. Dies gilt insbesondere für E-Cadherine. Ursprünglich ging man davon aus, dass sich alle Cadherine völlig homophil verhalten würden, aber inzwischen ist klar, dass beispielsweise N-Cadherin an R-Cadherin binden kann, wenn auch vielleicht schwächer als an N-Cadherin. Es wurde ein auf der Kristallstruktur basierendes Modell für einen Cadherin-„Adhäsionsreißverschluss“ vorgestellt (Abb. 7-5). Das Modell postuliert, dass zusätzlich zu der breiten adhäsiven Schnittstelle in EC1, die mit einer Partneradhäsionsschnittstelle interagiert, die aus der gegenüberliegenden Zelldoppelschicht herausragt, auch ein Strangdimer vorhanden ist, das von zwei identischen Cadherinmolekülen gebildet wird, die aus derselben Oberfläche herausragen. Dieses Strangdimer richtet die adhäsiven Grenzflächen in den beiden Strängen so aus, dass sie mit identischen Dimeren auf der gegenüberliegenden Membranoberfläche interagieren können, so dass ein linearer Reißverschluss aus eng aneinander haftenden Cadherinmolekülen entsteht. Das Strangdimer selbst wird durch ein Tryptophan an Position 2 im reifen klassischen Cadherin-Molekül vermittelt. Interessanterweise befindet sich dieses Tryptophan, von dem man annimmt, dass es in eine hydrophobe Tasche auf dem Partnerstrang passt, in den klassischen Cadherinen an der gleichen Position. Die Existenz des Strangdimers hat mehrere Auswirkungen. Erstens befindet sich das Cadherin-Strangdimer, dessen Bildung zu einer Bündelung und Konzentration der Cadherine in einer bestimmten Region der Plasmamembran führt, wahrscheinlich in einem sehr stabilen Konformationszustand, der die Aufrechterhaltung der Adhärenzverbindungen in Epithelzellen und vielleicht auch der synaptischen Verbindungen im ZNS ermöglicht. Zweitens ist es möglich, dass auf einer bestimmten Zelloberfläche, die ein oder mehrere klassische Cadherine exprimiert, ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Monomeren (nicht adhäsiv) und Dimeren (sehr adhäsiv) besteht, das verändert werden kann, wenn die Zelle mehr oder weniger Adhäsion benötigt.

Abbildung 7-5

Cadherine können „Adhäsionsreißverschlüsse“ bilden, um die Zelladhäsion zu vermitteln. Es wird ein globuläres Modell des Adhäsionsreißverschlusses vorgestellt, das das postulierte Strangdimer zwischen zwei Cadherinmolekülen, die von derselben Zelloberfläche ausgehen, illustriert. (mehr…)