Katenini su porodica proteina pronađenih u kompleksima sa kadherinskim ćelijskim adhezivnim molekulama životinjskih ćelija. Prva dva katenina koja su identifikovana [2] postli su poznati kao α-katenin i β-katenin. α-katenin može se vezati za β-katenin, a može i vezati filamentni aktin (F-aktin).[3] β-Katenin se direktno vezuje za citoplazmatski rep klasičnih kadherina. Identifikovani su dodatni katenini kao što su γ-katenin i δ-katenin. Naziv "katenin" je prvobitno odabran (latinski catena znači lanac) jer se sumnjalo da bi katenini mogli povezati kadherine sa citoskeletom.[4]
Tipovi
- α-katenin
- β-katenin
- γ-katenin
- δ-katenin
Svi osim α-katenina sadrže armadilo ponavljanja. Pokazuju visok stepen dinamike proteina, sami ili u kompleksu.[5]
Funkcija
Nekoliko tipova katenina radi s N-kadherinima kako bi igmali važnu ulogu u učenju i pamćenju.
Ćelijski adhezijski kompleksi su potrebni za jednoslojne epitele u višim organizmima za održavanje strukture, funkcije i polarnosti. Ovi kompleksi, koji pomažu u regulaciji ćelijskog rasta, uz stvaranje i održavanje epitelnih slojeva,[6] poznati su kao čvrste veze i obično uključuju najmanje kadherin, β-katenin i α-katenin.[7] Katenini imaju ulogu u ćelijskoj organizaciji i polarnosti mnogo prije razvoja i inkorporacije Wnt signalnog puta i kadherina.[7][8]
Primarna mehanička uloga katenina je da poveže kadherine sa aktinskim filamentima, kao što su adhezijski spojevi epitelnih ćelija.[9] Većina studija koje istražuju djelovanje katenina fokusirale su se na α-katenin i β-katenin. Beta-katenin je posebno zanimljiv jer ima dvostruku ulogu u ćeliji. Prije svega, vezivanjem za unutarćelijskee citoplazmatske repne domene kadherinskog receptora,[10] može djelovati kao integralna komponenta proteinskog kompleksa u adherensnim spojevima koji pomaže ćelijama u održavanju epitelnih slojeva. Djeluje tako što pričvršćuje aktinski citoskelet na spojeve i može pomoći u signaliziranju kontaktne inhibicije unutar ćelije.[6][11] Naprimjer, kada je epitelni sloj gotov i adherenski spojevi ukazuju na to da je ćelija okružena, β-katenin može imati ulogu u signaliziranju ćeliji da prestane s proliferacijom, jer u tom području nema mjesta za više ćelija. Drugo, β-katenin učestvuje u Wnt-signalnom putu, kao nizvodni cilj. Dok je put vrlo detaljan i nije u potpunosti shvaćen,[12] općenito, kada Wnt signal nije prisutan, GSK-3B (član puta) je u stanju da fosforilira β-katenin kao rezultat formiranja kompleksa koji uključuje β-katenin, AXIN1, AXIN2 , APC (proizvod gena za supresor tumora), CSNK1A1 i GSK3B. Prateći fosforilacije, N-terminalni Ser i Thr ostataka β-katenina, BTRC promovira ubikvitinaciju, što uzrokuje njegovu degradaciju putem TrCP/SKP kompleksa.[6][11] S druge strane, kada je Wnt signal prisutan, GSK-3B se istiskuje iz prethodno spomenutog kompleksa, uzrokujući da β-katenin ne bude fosforiliran, a samim tim ni ubikvitiniran. Kao rezultat toga, njegovi nivoi u ćeliji stabilizuju se, dok se nakuplja u citoplazmi. Na kraju, dio ovog akumuliranog β-katenina će se preseliti u jedro uz pomoć Rac1.[11] Tada, β-katenin postaje koaktivator za TCF i LEF da aktiviraju Wnt gene zamjenom Grouchoa i HDAC represora transkripcije. Ovi genski proizvodi su važni u određivanju sudbine ćelija tokom normalnog razvoja i u održavanju homeostaze,[13] ili mogu dovesti do dereguliranog rasta kod poremećaja kao što je rak, reagirajući na mutacije β-katenina, APC ili aksina, od kojih svaka može dovesti do ove deregulirane stabilizacije nivoa β-katenina u ćelijama.[11]
Iako je manje pažnje usmjereno na α-katenin u studijama koje uključuju ćelijsku adheziju, on je ipak važan u ćelijskoj organizaciji, funkciji i rastu. α-katenin učestvuje u formiranju i stabilizaciji adherenskih spojeva vezivanjem za komplekse β-katenin-kadherin u ćeliji.[10] Tačni mehanizmi pomoću kojih α-katenin deluje u čvrstim spojevima je još uvek nejasan; međutim, vjerovatno je da α-katenin djeluje zajedno s vinkulinom da se veže za aktin i pomaže u stabilizaciji spojeva.[10]
Interakcija sa kadherinama
F9 ćelije embrionskog karcinoma slične su P19-ćelijama prikazanim na slici 1 i normalno imaju adheziju između ćelija posredovanu E-kadherinom sa β-kateninom vezanim za citoplazmatski domen E-kadherina . F9-ćelije su genetički modificirane da nemaju β-katenin, što je rezultiralo povećanom povezanosti plakoglobina sa E-kadherinom.[14] U F9-ćelijama kojima nedostaju i β-katenin i plakoglobin, vrlo malo E-kadherina i α-katenina se nakupilo na površini ćelije.[14] Miševi kojima nedostaje β-katenin imaju defektne embrije. Miševi dizajnirani da imaju vaskularne endotelne ćelije s nedostatkom β-katenina pokazali su poremećenu adheziju između vaskularnih endotelnih ćelija.[15] Miševi kojima nedostaje plakoglobin imaju defekte ćelijske adhezije u mnogim tkivima, iako β-katenin zamjenjuje plakoglobin na mnogim međućelijskim spojevima.[16] Keratinocytes engineered to not express alpha-catenin have disrupted cell adhesion[17] and activated NF-κB.[18] Ćelijska linija tumora sa defektnim δ-kateninom, niskim nivoom E-kadherina i slabom adhezijom ćelije na ćeliju mogla bi se vratiti u normalnu epitelnu morfologiju i povećane nivoe E-kadherina ekspresijom normalnih nivoa funkcionalnog δ-katenina.[17]
Reference
Vanjski linkovi
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
