神经元吸附分子 (Neural Cell Adhesion Molecule, NCAM, 又称为表面抗原分化簇-56 CD56) 是一种同类亲和性的吸附蛋白，换言之同样在细胞膜上表现这种糖蛋白的细胞倾向于相互黏附。这类细胞包括神经元、神经胶质细胞、骨骼肌细胞与自然杀手细胞。现有证据显示 NCAM 在细胞间的吸附[1]、神经元突触形成(包含树突与轴突)、神经突触可塑性(synaptic plasticity)、于是亦同大脑学习与记忆形成功能相关。
| Neural cell adhesion molecule 1 神经元黏附分子1 | |||||||||||||
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 PDB rendering based on 1epf. | |||||||||||||
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| 标识 | |||||||||||||
| 代号 | NCAM1; CD56; MSK39; NCAM | ||||||||||||
| 扩展标识 | 遗传学：116930 鼠基因：97281 同源基因：40754 GeneCards: NCAM1 Gene | ||||||||||||
| EC编号 | 2.7.11.1 | ||||||||||||
| RNA表达模式 | |||||||||||||
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| 更多表达数据 | |||||||||||||
| 直系同源体 | |||||||||||||
| 物种 | 人类 | 小鼠 | |||||||||||
| Entrez | 4684 | 17967 | |||||||||||
| Ensembl | ENSG00000149294 | ENSMUSG00000039542 | |||||||||||
| UniProt | P13591 | P13595 | |||||||||||
| mRNA序列 | NM_000615 | NM_001081445 | |||||||||||
| 蛋白序列 | NP_000606 | NP_001074914 | |||||||||||
| 基因位置 |
Chr 11: 112.83 – 113.15 Mb |
Chr 9: 49.5 – 49.8 Mb | |||||||||||
| PubMed查询 | [1] | [2] | |||||||||||
型态、结构域(domains)与同类亲合性(homophilic)
NCAM 属于免疫球蛋白超家族 (Immunoglobulin superfamily, IgSF)中的一类糖蛋白。在转译过程中NCAM的编码mRNA透过可变剪接(alternatve splicing)的机制，被裁切成(从中切除并依序黏起，一般并不调换顺序或重组，故类似电影剪接胶卷之过程)至少27种同位形(isoforms)，提供NCAM分子丰富之多型性。[2]
三种主要的NCAM同位形，它们之间差别仅在于处于细胞质一端的结构域不同(cytoplasmic domain)：
- NCAM-120kDa（无胞内结构域，由糖磷脂酰肌醇 (Glycophosphatidylinositol，GPI)锚定在细胞外表面)
- NCAM-140kDa（胞内结构域较短）
- NCAM-180kDa（胞内结构域较长）
NCAM位于细胞外的部分包含五个类免疫球蛋白结构域(Ig domains)，以及两个III型纤维黏接蛋白(fibronectin-III, FNIII)结构域。Ig-like domains 与同类亲和性有关，FNIII domains 则和神经突触的生长与外延有关。
NCAM分子的同类亲合特性有两种结合方式，分别是相对(trans)与相邻(cis)，目前对于NCAM的分子机构是怎样使两种组态都能具有亲和性(同时又具有专一性)只有初步的结论，已被提出的一个模型[3]说明当两者以trans位互相结合时，五个Ig domains以反向平行的方式(54321对12345)结合，或者只使用前端的IgI, IgII 互相结合(如小指头打勾状)；当以cis位结合时只牵涉到IgI对III，或IgI对II的结合，但多对NCAM分子之间却可以形成多聚复合体藉以稳定结合。两种结合方式的NCAM分子都可以发出促进之信号，以利前述之神经元突触生长。
次要外显子
给予NCAM另一层次复杂性的，是所谓的次要外显子，在前述的RNA剪接过程中会被加入，因而出现在最后表现的蛋白中以改变其特性：
- VASE (VAriable domain Spliced Exon 可变结构域切割外显子) 被认为与抑制前述神经元突触诱生作用有关。
- MSD (Muscle Specific Domain 骨骼肌特异结构域) 被认为与骨骼肌原母细胞之融合有关 [4]
MSD外显子之产物，在骨骼肌处出现在全部三种(前述的)同位形当中，于是使这些蛋白亚型的分子量高于不表现MSD者，于是对应到 的是 NCAM-125, NCAM-145, 和 NCAM-185同位形。但最常见的是 NCAM-125。[4]
转译后修饰
主要是在IgV Domains上加上多聚唾液酸（polysialic acid，PSA），这种修饰被认为会削除NCAM的同类亲合活性，于是可能在细胞的迁移(migration)与侵入(invasion)扮演重要角色。 多聚唾液酸修饰已证明对学习与记忆的形成有至关重大的影响－－使用内神经氨酸苷酶（endoneuraminidase，EndoN）移除海马回处神经元NCAM分子上的修饰后，长期增益性作用(Long-term potentiation, LTP)与长期抑势作用(Long-term depression, LTD)的形成都受到显著损害。[5][6][7]
功能
NCAM 引发突触生长被认为是借由成纤维细胞生长因子受体（FGFR）并触发 p59Fyn讯息路径。
病理
在解剖病理学领域，病理学家使用CD56(NCAM)作为特定肿瘤型态之标记。经免疫组织染色(immunohistochemistry)后显现者包含：
Anti-NCAM 疗法
NCAM 曾被用于实验性的癌症免疫治疗的标靶分子，并使用放射性免疫结合物 123J-UJ13a or 131J-UJ13a 成功的在儿童身上定位了转移的神经母细胞癌(neuroblastoma)。
在两项临床试验中，罹患小细胞肺癌之患者被给予抗-NCAM之免疫毒性蛋白huN901-DM1，而得到接受范围以内的毒性与可观察到的临床反应。[8]
参考文献
外部链接
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