组织中的细胞与细胞外环境

钙黏蛋白(cadherin)

/ KAD-her-in /

整理一堆混在一起的袜子时,你会把每只与它一模一样的同伴配成对。发育中的组织也做类似的事:同一类型的细胞彼此识别并粘在一起,把自己分拣进正确的器官里。让一个细胞能识别并抓住另一个同类细胞的分子,主要就是钙黏蛋白——一类表面蛋白,像按扣相配的两半,但只有在有钙存在使它们生效时才起作用。

钙黏蛋白是一种贯穿细胞膜的蛋白,有一部分伸出细胞表面。一个细胞上钙黏蛋白伸出的外段,会与相邻细胞上同种钙黏蛋白伸出的部分结合,因此钙黏蛋白优先与自己的同类结合——E-钙黏蛋白黏E-钙黏蛋白,N-钙黏蛋白黏N-钙黏蛋白。这种结合需要钙离子把钙黏蛋白保持在正确的坚硬形状上,名字正由此而来(钙依赖的黏附)。在细胞内,钙黏蛋白的尾巴通过连环蛋白连到肌动蛋白细胞骨架,于是表面的抓握被锚定到细胞内部的框架上。

钙黏蛋白是细胞间黏附的核心,也是组织能保持形状和身份的一大原因。由于带有相同钙黏蛋白的细胞会分拣到一起,钙黏蛋白帮助在发育中构建器官,而细胞所造钙黏蛋白种类的改变会驱动细胞重新排列。它们在疾病中也很重要:当癌细胞失去E-钙黏蛋白时,会松开对邻居的抓握,这正是肿瘤细胞挣脱并扩散的一步。一个常见的过度简化是把钙黏蛋白想成永久的胶水——其实细胞会把它们开开关关、互换种类,这正是组织能被改建的方式。

如果把两种胚胎细胞混在一个培养皿里,它们会慢慢自行分拣成各自的团块,因为每个细胞与带有相同钙黏蛋白的细胞结合得最牢。

同类相黏:钙黏蛋白让细胞把自己分拣成组织。

钙黏蛋白依赖钙:没有钙时它们会变软、失去抓力,所以去除钙是把组织拆成单个细胞的标准实验手段。

又称
calcium-dependent adhesion molecule钙依赖黏附分子