神经细胞粘附分子1

NCAM 中巨大的结构多样性是由于单个基因的转录变异和处于精细发育控制下的翻译后机制(Rutishauser 和 Goridis,1986 年)。神经细胞粘附分子出现在早期胚胎细胞上,对于细胞群的形成及其在形态发生位点的边界很重要。在开发后期,它在各种分化的组织中被发现,并且是一种主要的 CAM,介导神经元之间以及神经元和肌肉之间的粘附。

NCAM 与免疫球蛋白具有许多共同特征,被认为是免疫球蛋白超家族的成员。坎宁安等人(1987)确定了鸡 NCAM 的 3 种多肽的结构;这些链称为 ld、sd 和 ssd。

林等人(1994)指出无脊椎动物中存在与 NCAM 相关的细胞粘附分子。Fasciclin II 已在蚱蜢和果蝇中克隆;apCAM 已在海兔中得到鉴定。在这些物种中,NCAM 类似物在结构(5 个 C2 型免疫球蛋白结构域后跟 2 个纤连蛋白 3 型结构域)和序列上都是免疫球蛋白超家族的成员。所有这些分子都可以在体外介导同质细胞聚集。林等人(1994)在果蝇中使用功能丧失和功能获得的 fasciclin II 突变体来研究蛋白质在生长锥引导过程中的功能。成束蛋白 II 突变体的成束性受损,但生长和定向引导的其他方面完好无损,因此在遗传上是分开的。

NCAM 是一种膜结合糖蛋白,通过其同嗜性和异嗜性结合活性在细胞-细胞和细胞-基质粘附中起作用。为了研究这种结合的重要性,Rabinowitz 等人(1996)在胚胎干(ES) 细胞中使用基因靶向策略,用可溶的分泌形式的细胞外结构域替换膜相关形式的 NCAM。虽然杂合突变 ES 细胞能够产生低毛色嵌合小鼠,但只有野生型等位基因被传递,表明显性致死的可能性。对具有高水平 ES 细胞贡献的嵌合胚胎的分析揭示了胚胎 8.5-9.5 天的严重生长迟缓和形态缺陷。第二个等位基因也被靶向,几乎完全来自纯合突变 ES 细胞的胚胎表现出与用杂合嵌合体观察到的相同的致死表型。

鲁宾内克等人(2003)研究了由 CDH2( 114020 ) 和 NCAM1介导的垂体细胞接触在 GH 调节中的作用( 139250) 分泌。RT-PCR 显示 CDH2 mRNA 在 12 个分泌 GH 的腺瘤中有 8 个表达,而在 7 个催乳素细胞腺瘤中有 1 个表达。CDH2 和 NCAM1 在腺瘤以及成人和胎儿正常垂体组织中的表达相似。细胞粘附分子(CAM) 刺激使垂体胎儿培养物的 GH 分泌增加了 40% 至 60%,也使培养的 GH 腺瘤细胞的 GH 分泌增加了 40% 至 75%。抗 CDH2 抗体破坏 CDH2 同源性结合使胎儿的 GH 分泌减少 40%,但不是肿瘤性的。该研究表明,由粘附分子之间的同源相互作用介导的垂体细胞 - 细胞接触调节人类 GH 分泌。

利文斯等人(2016)报道小鼠 Zdhhc3( 617150 ) 催化 Ncam1、Ncam140 和 Ncam180 跨膜异构体的 S-棕榈酰化。使用定点诱变和抑制剂研究,他们表明 Fgf2( 134920 ) 通过其受体 Fgfr1( 136350 )的酪氨酸激酶活性诱导 tyr18 上 Zdhhc3 的磷酸化。源代码( 190090)) 在 tyr295 和 tyr297 上直接磷酸化 Zdhhc3。这两种激酶对 Zdhhc3 活性有相反的影响,Fgfr1 依赖性磷酸化增强 Zdhhc3 活性,Src 依赖性磷酸化抑制 Zdhhc3 活性。Autopalmitoylation 是棕榈酸酯转移到目标蛋白的中间反应状态,通过 Zdhhc3 中所有 5 种酪氨酸的缺失得到增强,并被 Zdhhc3 活性位点的显性负 cys157-to-ser(C157S) 突变消除。在培养的大鼠海马神经元中酪氨酸突变体 Zdhhc3 的过度表达增加了神经突的数量并趋于增加神经突的长度。利文斯等人(2016) 得出结论,FGF2-FGFR1 信号促进 ZDHHC3 酪氨酸磷酸化并触发 NCAM1 棕榈酰化以进行轴突延伸,而 SRC 介导的 ZDHHC3 磷酸化抑制 NCAM1 棕榈酰化和轴突延伸。

▼ 测绘
------
由于有证据表明人和小鼠的神经细胞粘附分子(NCAM) 具有密切的同源性,因此 NCAM 的鼠科 cDNA 探针可直接用于与人类中期染色体的原位杂交(Nguyen 等,1985)。该程序表明 NCAM 基因位于 11q22-q23。米图斯-斯奈德等人(1989)通过找到键与载脂蛋白基因簇证实了NCAM基因到11q23的区域的位置,APOA1 - APOC3 - APOA4(107680,107720,107690); 观察到在 theta = 0.10 时的最大对数值为 3.65。Mietus-Snyder 等人的进一步研究(1990)显示重组分数为 0.028 时的最大对数值为 15.9。

D'Eustachio 等(1985)通过体细胞杂交体中的基因组探针将 NCAM 基因定位到小鼠 9 号染色体。该基因与小鼠 9 上的其他 2 个基因接近,其表达与神经系统相关,即Thy1(人类对应物见188230)和小脑连接突变体“ staggerer ”(sg;见600825);NCAM 相关的 DNA 多态性用于小鼠的重组近交系,以显示这些联系以及与 Sep1(载脂蛋白-1)和 Lap1(亮氨酸氨肽酶-1)的密切联系。

贝洛等人(1989)通过与粗线期二价物的原位杂交将 NCAM 基因亚定位到 11q23.1。由于 'staggerer' 突变与小鼠中 Ncam 基因座的紧密映射,早期认为 sg 突变可能涉及 Ncam 基因座。通过证明 2 个基因座之间的重组,D'Eustachio 和 Davisson(1993)证明了鼠神经系统疾病不是由 NCAM 蛋白突变引起的。通过连锁分析和脉冲场凝胶电泳,Telatar 等人(1995)将 NCAM 基因定位到 11q23,靠近多巴胺受体 D2 的基因座(DRD2;126450 )。