Molécula de adhesión celular neuronal
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| Identificadores | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Alias | NCAM1 , CD56, MSK39, NCAM, molécula de adhesión celular neuronal 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identificaciones externas | OMIM : 116930; MGI : 97281; HomoloGene : 40754; Tarjetas genéticas : NCAM1; OMA :NCAM1 - ortólogos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Wikidatos | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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La molécula de adhesión celular neural ( NCAM ), también llamada CD56 , es una glicoproteína de unión homofílica expresada en la superficie de las neuronas , la glía y el músculo esquelético . Aunque a menudo se considera que el CD56 es un marcador del compromiso del linaje neuronal debido a su sitio de descubrimiento, la expresión del CD56 también se encuentra, entre otros, en el sistema hematopoyético . Aquí, la expresión del CD56 se asocia principalmente con, pero no se limita a, las células asesinas naturales . El CD56 se ha detectado en otras células linfoides, incluidas las células gamma delta (γδ) Τ y las células T CD8+ activadas , así como en las células dendríticas. [5] Se ha implicado al NCAM en la adhesión célula-célula, [6] el crecimiento de las neuritas, la plasticidad sináptica y el aprendizaje y la memoria.
Formas, dominios y enlace homofílico
La NCAM es una glicoproteína de la superfamilia de las inmunoglobulinas (Ig). Se producen al menos 27 ARNm de NCAM empalmados alternativamente, lo que da lugar a una amplia diversidad de isoformas de NCAM. [7] Las tres isoformas principales de NCAM varían solo en su dominio citoplasmático :
- NCAM-120kDa (anclado en GPI)
- NCAM-140kDa (dominio citoplasmático corto)
- NCAM-180kDa (dominio citoplasmático largo)
El dominio extracelular de NCAM consta de cinco dominios de tipo inmunoglobulina (Ig) seguidos de dos dominios de tipo fibronectina III (FNIII). Se ha demostrado que los diferentes dominios de NCAM tienen diferentes funciones: los dominios de Ig participan en la unión homofílica a NCAM y los dominios de tipo FNIII participan en la señalización que conduce al crecimiento de las neuritas.
La unión homofílica ocurre entre moléculas de NCAM en superficies opuestas ( trans- ) y moléculas de NCAM en la misma superficie ( cis- )1. Existe mucha controversia en cuanto a cómo se organiza exactamente la unión homofílica de NCAM tanto en trans- como en cis- . Los modelos actuales sugieren que la unión homofílica trans- ocurre entre dos moléculas de NCAM que se unen antiparalelamente entre los cinco dominios de Ig o solo IgI e IgII. Se cree que la unión homofílica cis- ocurre por interacciones entre IgI e IgII, e IgI e IgIII, formando un multímero de NCAM de orden superior. Se ha demostrado que tanto la unión homofílica cis- como la trans- de NCAM son importantes en la "activación" de NCAM que conduce al crecimiento de neuritas.
Exones menores
Otra capa de complejidad se crea con la inserción de otros exones "menores" en la transcripción de NCAM. Los dos más notables son:
- el exón VASE ( exón empalmado del dominio variable ) , que se cree que se correlaciona con una inhibición de las propiedades promotoras del crecimiento de neuritas de NCAM.
- el MSD ( dominio específico muscular ), que se cree que desempeña un papel positivo en la fusión de mioblastos. [ 8] En el músculo esquelético se encuentra en las tres isoformas de NCAM, aumentando su PM , dando lugar a las isoformas NCAM-125, NCAM-145 y NCAM-185, pero se encuentra más comúnmente en la isoforma NCAM-125. [8]
Modificación postraduccional
El NCAM presenta glicoformas , ya que puede modificarse postraduccionalmente mediante la adición de ácido polisiálico (PSA) al quinto dominio de Ig, lo que se cree que anula sus propiedades de unión homofílica y puede conducir a una adhesión celular reducida, importante en la migración e invasión celular. Se ha demostrado que el PSA es fundamental para el aprendizaje y la memoria. Se ha demostrado que la eliminación del PSA del NCAM por la enzima endoneuraminidasa (EndoN) elimina la potenciación a largo plazo (LTP) y la depresión a largo plazo (LTD). [9] [10] [11]
Expresión en células normales
La molécula de adhesión de células neuronales NCAM1 aparece en las células embrionarias tempranas y es importante en la formación de colectivos celulares y sus límites en los sitios de morfogénesis .
Más adelante en el desarrollo, la expresión de NCAM1 (CD56) se encuentra en varios tejidos diferenciados y es una CAM importante que media la adhesión entre neuronas y entre neuronas y músculos.
Función
Se cree que NCAM envía señales para inducir el crecimiento de neuritas a través del receptor del factor de crecimiento de fibroblastos ( FGFR ) y actúa sobre la vía de señalización p59Fyn.
En los nervios, NCAM1 regula las interacciones homofílicas (de igual a igual) entre neuronas y entre neuronas y músculo; se asocia con el receptor del factor de crecimiento de fibroblastos ( FGFR ) y estimula la actividad de la tirosina quinasa del receptor para inducir el crecimiento de las neuritas . Cuando las células de la cresta neural dejan de producir N-CAM y N-cadherina y comienzan a mostrar receptores de integrina , las células se separan y migran.
Durante la hematopoyesis , el CD56 es el marcador prototípico de las células NK , también presente en el subconjunto de células T CD4+ y células T CD8+ .
En la adhesión celular , CD56 contribuye a la adhesión célula-célula o adhesión célula-matriz durante el desarrollo embrionario .
Patología
En patología anatómica , los patólogos utilizan la inmunohistoquímica CD56 para reconocer ciertos tumores.
- Las células normales que se tiñen positivamente para CD56 incluyen las células NK , las células T activadas , el cerebro y el cerebelo y los tejidos neuroendocrinos .
- Los tumores que son CD56 positivos son el mieloma , la leucemia mieloide , los tumores neuroendocrinos , el tumor de Wilms , el neuroblastoma , el linfoma extranodal de células NK/T, tipo nasal , el carcinoma de células acinares pancreáticas , el feocromocitoma , el paraganglioma , el carcinoma de pulmón de células pequeñas y la familia de tumores del sarcoma de Ewing .
Cáncer
El gen NCAM2, miembro de la superfamilia NCAM, se ha observado que se regula de forma progresiva a la baja en queratinocitos neoplásicos positivos al virus del papiloma humano derivados de lesiones preneoplásicas del cuello uterino en diferentes niveles de malignidad. [12] Por este motivo, es probable que el gen NCAM2 esté asociado con la tumorigénesis y pueda ser un posible marcador pronóstico de la progresión de las lesiones preneoplásicas del cuello uterino . [12]
Enfermedad de Alzheimer
La NCAM2 se encuentra en niveles más bajos en las sinapsis del hipocampo de pacientes con enfermedad de Alzheimer y se ha descubierto que es degradada por la beta-amiloide . [13]
Rabia
Se ha identificado a NCAM como una de las proteínas objetivo del virus de la rabia, que permite su entrada a la célula. [14]
Terapia anti-NCAM
La NCAM se ha utilizado como molécula diana para la inmunoterapia experimental basada en anticuerpos. Se demostró una radioinmunolocalización exitosa de las metástasis después de administrar inyecciones de radioinmunoconjugados 123J-UJ13a o 131J-UJ13a que se unen a la NCAM a niños con neuroblastoma. Se trató a pacientes con cáncer de pulmón de células pequeñas con la inmunotoxina anti-NCAM huN901-DM1 en dos estudios clínicos diferentes, que revelaron una toxicidad aceptable y signos de respuesta clínica. [15]
Referencias
- ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000149294 – Ensembl , mayo de 2017
- ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000039542 – Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
- ^ Van Acker HH, Capsomidis A, Smits EL, Van Tendeloo VF (2017). "CD56 en el sistema inmunitario: ¿más que un marcador de citotoxicidad?". Frontiers in Immunology . 8 : 892. doi : 10.3389/fimmu.2017.00892 . PMC 5522883 . PMID 28791027.
- ^ Esquemas de patología
- ^ Reyes AA, Small SJ, Akeson R (marzo de 1991). "Al menos 27 formas alternativamente empalmadas del ARNm de la molécula de adhesión celular neuronal se expresan durante el desarrollo del corazón de rata". Biología molecular y celular . 11 (3): 1654–61. doi :10.1128/mcb.11.3.1654. PMC 369464 . PMID 1996115.
- ^ ab Suzuki M, Angata K, Nakayama J, Fukuda M (diciembre de 2003). "El ácido polisiálico y los o-glicanos de tipo mucina en la molécula de adhesión celular neuronal regulan de manera diferencial la fusión de mioblastos". The Journal of Biological Chemistry . 278 (49): 49459–68. doi : 10.1074/jbc.M308316200 . PMID 13679364.
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- ^ Senkov O, Sun M, Weinhold B, Gerardy-Schahn R, Schachner M, Dityatev A (octubre de 2006). "La molécula de adhesión celular neuronal polisialilada está involucrada en la inducción de la potenciación a largo plazo y la adquisición y consolidación de la memoria en un paradigma de condicionamiento del miedo". The Journal of Neuroscience . 26 (42): 10888–109898. doi : 10.1523/JNEUROSCI.0878-06.2006 . PMC 6674738 . PMID 17050727.
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Enlaces externos
- Molécula de adhesión celular neuronal en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
