神经元黏附分子

✍ dations ◷ 2025-08-06 10:23:05 #人类蛋白质,Cell adhesion proteins,分化群

2E3V, 2HAZ, 2VKW, 2VKX, 3MTR

· extracellular region
· plasma membrane
· external side of plasma membrane
· cell surface
· integral to membrane
· axon
· growth cone
· anchored to membrane

· cell adhesion
· axon guidance
· cytokine-mediated signaling pathway
· homotypic cell-cell adhesion
· positive regulation of calcium-mediated signaling

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伤细胞。现有证据显示 NCAM 在细胞间的吸附、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。

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。

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。

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:

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。

主要是在IgV Domains上加上多聚唾液酸(英语:polysialic acid)(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(英语:Endo-alpha-sialidase)(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。

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。

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:

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。

Template:Clusters of differentiation by lineage



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