「カドヘリン」の版間の差分

}}  

　カドヘリンは、[[カルシウム]]依存的に細胞と細胞を接着させる作用をもつ主要な[[細胞接着分子]]であり、[[wikipedia:ja:竹市雅俊|竹市雅俊]]によって発見・命名された。カドヘリン（Cadherin）の名前は、Calcium（カルシウム）+ Adherence（接着）に由来する。カドヘリンは、細胞外領域に[[ECドメイン]]（[[カドヘリン・リピート]]とも呼ばれる）をもつ[[細胞膜]]タンパク質であり、ヒトでは100種類を超えるスーパーファミリーを形成している。そのほとんどが[[wikipedia:ja:膜貫通ドメイン|膜貫通ドメイン]]をもつが、[[T-カドヘリン]]（CDH13）は[[wikipedia:ja:GPIアンカー|GPIアンカー]]を介して細胞膜と結合している。カドヘリンは、[[wikipedia:ja:上皮細胞|上皮細胞]]における[[アドへレンス・ジャンクション]]や神経細胞における[[シナプス]]を含む細胞-細胞間接着部位に局在し、主にホモフィリックな接着機能を介して細胞間相互作用を制御するが、細胞内へシグナルを伝える[[受容体]]として働く場合もある<ref><pubmed> 22535893 </pubmed></ref><ref><pubmed> 20457565 </pubmed></ref>。  

== カドヘリンスーパーファミリー  ==

{| cellspacing="1" cellpadding="1" border="1"

|-

| CDH1 (E-カドヘリン), CDH2 (N-カドヘリン), [[CDH3]] ([[P-カドヘリン]]), [[CDH4]] ([[R-カドヘリン]]), [[CDH15]] ([[M-カドヘリン]])

|-

| [[CDH5]] ([[VE-カドヘリン]]), [[CDH6]] ([[K-カドヘリン]]), [[CDH7]], [[CDH8]], [[CDH9]], [[CDH10]], [[CDH11]] ([[OB-カドヘリン]]), [[CDH12]], [[CDH18]], [[CDH19]], [[CDH20]], [[CDH22]], [[CDH24]]

|}

'''表1．クラッシックカドヘリンの分類'''  

　神経系は[[wikipedia:ja:外胚葉|外胚葉]]由来であり、外胚葉が陥没した管（[[神経管]]）から[[脳]]・[[脊髄]]が形成される。外胚葉における上皮の頂端（apical）側が神経管の内腔側になり、神経管の内腔は[[脳室]]となる。神経管の形成に伴い、E-カドヘリンの発現が消失し、N-カドヘリンに置き換わることが知られている。神経管の形成には、N-カドヘリンと[[プロトカドヘリン19]]が協調的に働くことが必要であることが、[[ゼブラフィッシュ]]を用いた実験系で示されている<ref><pubmed> 21115806 </pubmed></ref>。  

　脳を構成する神経細胞は、発生期において脳室近辺に存在する[[神経前駆細胞]]から産生される。神経前駆細胞はいくつかの種類に分類されるが、脳室に面した細胞層である[[脳室帯]]に存在する[[放射状グリア]]（グリアという名前が付いているが、その実体は神経前駆細胞である）は、神経細胞のみならず他の種類の神経前駆細胞も産生する、主要な神経前駆細胞である。  

　発生期大脳皮質の脳室帯に存在する神経前駆細胞（放射状グリア）は、その頂端側（脳室側）にN-カドヘリンを強く発現しており、N-カドヘリン[[遺伝子破壊マウス]]では、脳室帯の構造が崩壊する<ref><pubmed> 17222817 </pubmed></ref>（図2）。このマウスでは、神経前駆細胞から神経細胞への分化については大きな影響がないが、N-カドヘリンを個体レベルでノックダウン（[[RNA干渉法]]を用いた発現抑制）すると、神経分化が促進されることが報告されている<ref><pubmed> 20230753 </pubmed></ref>。  

　脳室近辺で誕生した神経細胞は、脳室側から最終配置部位までの長い距離を移動することにより、脳の層構造や[[神経核]]が形成される。例えば、[[wikipedia:ja:ほ乳類|ほ乳類]]の大脳皮質は特徴的6な層構造を示すが、これは、脳室帯もしくは[[脳室下帯]]で誕生した神経細胞が、複雑な形態変化を伴う多段階の移動を行うことによって構築される<ref><pubmed> 18075253 </pubmed></ref>（図2）。  

　発生期大脳皮質における神経細胞移動は多段階であることが知られているが、その大部分は、神経前駆細胞由来の長い突起（放射状突起）に沿って移動する「ロコモーション様式」である（図2）。ロコモーション様式で移動する神経細胞は、N-カドヘリン依存的に放射状突起に接着する。さらに、一部のN-カドヘリンが[[Rab|Rabファミリー低分子量Gタンパク質]]依存的に神経細胞内に取り込まれ、再び細胞膜へとリサイクルされることにより、ちょうどN-カドヘリンという「足」を引っ込めて、再びそれを前へと踏み出すようにして、神経細胞は放射状突起の上を「歩いて」いると考えられている<ref><pubmed> 20797536 </pubmed></ref>（図2）。また、ロコモーション様式以外の移動様式においてもN-カドヘリンが関与していることが報告されているが<ref><pubmed> 21315259 </pubmed></ref><ref><pubmed> 21516100 </pubmed></ref>、その下流のメカニズムについては今後の課題である。  

　神経細胞は、最終配置部位への移動中もしくは移動終了後に軸索や[[樹状突起]]を伸長し、神経回路網を形成する。軸索が正しく伸長するためにはN-カドヘリンが必要であることが、ゼブラフィッシュの[[網膜]]などで示されている<ref><pubmed> 12702661 </pubmed></ref>。また、[[ラット]]の[[海馬]]由来の[[初代培養]]神経細胞を用いた実験系により、N-カドヘリン依存性の細胞接着を支点として[[アクチン]]細胞骨格が動く（actin flow）ことにより、神経突起が伸長するというモデルが提唱されている<ref><pubmed> 18524892 </pubmed></ref>（図2）。  

　情報の受け手側となる樹状突起の形態形成においても、カドヘリンが関与する。小脳の[[プルキンエ細胞]]や網膜の[[アマクリン細胞]]などにおいて、同一細胞から伸びる樹状突起は、互いに反発し合うことにより、重なることなく突起を広げることが知られているが（これをself-avoidanceと呼ぶ）、プロトカドヘリンγの遺伝子クラスター（マウスでは22個の遺伝子が含まれる）を欠失させると、網膜の[[アセチルコリン|コリン]]作動性アマクリン細胞（Retinal starburst amacrine cell）などにおいてself-avoidanceが異常となり、本来は互いに反発して広がるはず樹状突起が接着して重なり合ってしまう<ref><pubmed> 22842903 </pubmed></ref>。  

　神経細胞の興奮は、軸索末端からシナプスを介して、情報の受け手側の神経細胞の樹状突起へと伝達される。情報が出力される側（軸索側）の細胞をシナプス前細胞、入力側（樹状突起側）をシナプス後細胞と呼ぶ。興奮性シナプスは、樹状突起上に形成された短い膜突出（[[フィロポディア]]）が成熟してマッシュルーム型となり（これを[[スパイン]]と呼ぶ）、このスパインに軸索が投射することにより形成される。シナプス前細胞においてシナプス小胞が放出される領域は[[アクティブ・ゾーン]]、シナプス後細胞において神経伝達物質の受容体やその裏打ちタンパク質が濃縮する部位は[[シナプス後肥厚]]（post-synaptic density）と呼ばれ、カドヘリンはこれらの構造にも観察されるが、むしろその辺縁部に強く局在する<ref><pubmed> 8909549 </pubmed></ref>。カドヘリンの活性は、スパインの形成や神経活動依存的なスパインの肥大化に必要であることが示されている<ref><pubmed> 12123610 </pubmed></ref><ref><pubmed> 15569714 </pubmed></ref>（図2）。  

== 参考文献  ==