Cadhérine

Les cadhérines (ou CDH) sont une classe de glycoprotéines qui s'expriment à la surface cellulaire. Elles jouent des rôles importants dans l'adhésion cellulaire ce qui fait qu'elles assurent la liaison intercellulaire au sein des tissus. Leur fonctionnement dépend des ions calcium (Ca²⁺), d'où leur nom.

La superfamille des cadhérines comprend les cadhérines, les protocadhérines, les cadhérines desmosomales comme les desmogléines et les desmocollines, etc. D'un point de vue structurel, elles partagent des « séquences cadhérine », qui sont les domaines de liaison extracellulaires du Ca²⁺.

Structure

Il s'agit de protéines transmembranaires qui possèdent :

• une extrémité N-terminale extracellulaire ;
• une extrémité C-terminale cytosolique.

Le site de fixation des ions calcium se trouve sur la partie N-terminal extracytoplasmique. Lorsque le calcium se fixe, cela entraîne une modification de la conformation de la cadhérine qui lui permet de reconnaître une autre cadhérine et de s'y fixer. L'absence de calcium aboutit à une dissociation du domaine extracellulaire et donc de la rupture de la jonction cellulaire.

Le type de liaison que les cadhérines peuvent effectuer est exclusivement une liaison homophilique, c'est-à-dire qu'elle ne peut fixer autre chose qu'une cadhérine.

Fonction

Les cadhérines vont former soit des jonctions d'adhérence soit des desmosomes.
Dans le premier cas elles seront liées en intracellulaire à des caténines. Les caténines vont servir d'intermédiaire de liaison avec le cytosquelette. Les cadhérines sont fixées aux β et γ-caténine, elles-mêmes fixées à α-caténine qui vient se fixer aux filaments d'actine du cytosquelette. Dans le second cas, les cadhérines sont aussi appelée cadhérines desmosomale. Elles se fixent du côté cytoplasmique à des protéines homologue aux caténines dites protéines formant la plaque des desmosomes, qui ira, elle, se fixer aux filaments intermédiaires.

Les différents types de cadhérines

• La E-cadhérine ou ovomoruline

L'E-cadhérine (épithéliale) est probablement la cadhérine la mieux connue. Elle consiste en 5 séquences de cadhérine dans le domaine extracellulaire, un domaine transmembranaire, et un domaine intracellulaire qui lie la beta-caténine. La beta-caténine se lie à l'alpha-caténine qui à son tour se lie aux microfilaments d'actine, ce qui relie la E-cadhérine au cytosquelette. Dans certains cas, la beta-caténine peut être remplacée par une gamma-caténine.

L'E-cadhérine est présente dès les premières divisions cellulaires chez l'embryon de mammifère. C'est elle qui provoque la compaction au stade 8 cellules et contribue à former un premier épithélium à l'origine du trophectoderme (qui participera à la formation du placenta) qui se sépare de la masse cellulaire interne (à l'origine de l'embryon stricto sensu et de quelques annexes extra-embryonnaires). C'est la E-cadhérine d'origine maternelle qui intervient ici puisque chez les embryons où le gène codant la E-cadhérine n'est plus fonctionnel, ces événements se passent normalement.

La diminution ou la perte de l'expression de la E-cadhérine (ou de la N-cadhérine dans les tissus nerveux) est associée aux transitions épithélio-mésenchymateuses qui permettent à des cellules épithéliales de devenir mésenchymateuses et de migrer (exemple : la gastrulation chez les amniotes, ou la formation des cellules de la crête neurale). En cancérologie, la perte des cadhérines est souvent associée à la formation de métastases à partir des carcinomes (tumeurs des épithéliums). En effet, des cellules perdant l'expression des cadhérines perdent en même temps leur "inhibition de contact".

• La P-cadhérine, exprimée dans le trophoblaste, le cœur, les poumons et l'intestin
• La N-cadhérine, exprimée dans les cellules nerveuses mais aussi dans les poumons, le cœur, le cristalin, le mésoderme embryonnaire et l'ectoderme neural.
• La VE-cadhérine, exprimée dans les cellules endothéliales (endothélium vasculaire). Elle permet l'adhésion entre les cellules endothéliales et est nécessaire à la survie de ces cellules. En effet la survie de ces cellules ne peut se faire sans la VE-Cadhérine. Leur survie dépend du facteur de croissance VEGF, utilisant la VE-Cadhérine comme co-récepteur.
• La T-Cadhérine est une cadhérine atypique retrouvées entre certaines cellules nerveuses ou musculaires, ancrée à la membrane par ancre GPI (Via Glycosylphosphatidylinositol, permettant l'ancrage de différentes protéines à la membrane par glypiation)
• La R-Cadhérine, exprimée dans de nerf optique et la névroglie
• La M-cadhérine, exprimée dans les myoblastes et les cellules musculaires squelettiques matures.

Exemple de Pathologie

Le Pemphigus Vulgaris est une maladie auto-immune causée par des anti-corps dirigés contre les desmogléines. Ces dernières ne peuvent donc plus jouer leur rôle dans l'adhérence inter-cellulaire, ce qui va provoquer une dissociation des cellules de l'épiderme et entraîner la formation de vésicules cutanées au niveau de la peau.

Voir aussi

• protocadhérine

Liens externes

• (en) Online Textbook : « Molecular Biology of the Cell » by Bruce Alberts [1].

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