アドヘソーム

「アドヘソーム」という用語は、リチャード・ハインズが生物の細胞間および細胞マトリックス接着受容体の補体を説明するために最初に使用し^[1]、後にベニー・ガイガーと同僚らによって、細胞マトリックス接着の調節に関与する構造タンパク質とシグナル伝達タンパク質のネットワーク全体を含むように拡張されました^{[2] [3] [4] 。}

主要な細胞マトリックス接着受容体はインテグリンであるため、細胞マトリックス接着の接着分子はインテグリン接着分子と呼ばれます。^[4]細胞間接着は主にカドヘリン受容体によって媒介されるため、細胞間接着の接着分子はカドヘリン接着分子またはカドヘソームと呼ばれます。^[5]細胞接着に直接関与する（「本物の」接着分子成分）または間接的に細胞接着に影響を与える（「関連する」接着分子成分）タンパク質のセットを確立する最初の試みは、一次研究文献のマイニングに基づいており、インテグリンまたはカドヘリン接着分子に約200個のタンパク質が含まれていました。^{[4] [5] [6]}その後、質量分析法を使用した偏りのないプロテオームアプローチにより、インテグリン接着に関連するタンパク質がさらに数百個検出されました。^{[7] [8] [9]}しかし、フィブロネクチンに付着した線維芽細胞のインテグリン接着分子に関する複数のプロテオーム研究を比較したところ、全ての研究に共通するタンパク質はわずか60種類しか見つからなかった。

ハンフリーズと同僚は、これらの60個のタンパク質を「コンセンサスインテグリン接着分子」と名付けました。^[10]

細胞マトリックス接着は、ガラスに付着した細胞からより容易に分離できるため、細胞間接着に比べてプロテオミクスによってより広範囲に研究されてきました。^[11] birA*による近接ビオチン化の出現^[12]により、カドヘリン接着分子に関する最初のプロテオミクスに基づく研究が可能になりました。^{[13] [14]}

プロテオーム法によって、接着分子の成分である可能性のある多くの新規タンパク質が特定されましたが、以下の基準を満たすことが検証されるまで、それらのタンパク質は接着分子と見なすことはできません。1. 接着分子は、接着斑や接着結合などの細胞接着構造に局在します。2. インテグリン、カドヘリン、カテニンなどのコア接着分子の 1 つと直接相互作用し、かつ/またはそれらのノックダウンが細胞接着に明らかな影響を及ぼします。

質量分析は、摂動による接着分子の組成の変化を特定するために効果的に使用されてきた。SchillerらおよびKuoらは、ミオシン収縮阻害がインテグリン接着分子の組成に及ぼす影響を調べ、LIMドメインタンパク質およびβ-PIXが張力に敏感であることを発見した。^{[8] [9]} Gouらは、培地からカルシウムが枯渇した後、カドヘリン接着分子にほとんど変化がないことを発見した。これは本質的に細胞間接着を無効にする。^{[13] Reinhard Fasslerと同僚は、特別に改変された細胞株のプロテオミクスを使用して、β1クラスおよび}αvクラスのインテグリンの接着分子を区別した。^[15]

アドヘソームには様々な機能を持つマルチドメインタンパク質が含まれており、その一部は細胞プロテオームに比べてアドヘソームに特異的に豊富に含まれています。^[16]アドヘソームに豊富に含まれるタンパク質ドメインには、タンパク質を細胞膜に標的とするプレクストリンホモロジー（PH）ドメインとFERMドメイン、F-アクチン結合モチーフであるカルポニンホモロジー（CH）ドメイン、リン酸化チロシン残基との相互作用を媒介するSrcホモロジー2（SH2）ドメイン、特定のタンパク質間結合を媒介するアルマジロ（ARM）GUKドメインとLIMドメインがあります。^[16]文献に基づく接着分子には、タンパク質チロシンおよびセリン/スレオニンキナーゼおよびホスファターゼ、グアニンヌクレオチド交換因子およびGTPase活性化タンパク質、E3リガーゼおよびプロテアーゼなどの酵素が含まれており、接着分子に含まれる多くの構造タンパク質および足場タンパク質の翻訳後修飾を通じて接着を制御します。 ^[3]プロテオームに基づく研究では、RNAスプライシング、翻訳、輸送、ゴルジ体、小胞体、代謝酵素に関与するタンパク質など、これまで細胞接着部位に関連付けられていなかった機能グループのタンパク質が多数特定されています。これらのタンパク質が実際に接着分子の不可欠な部分であるか、プロテオーム法のアーティファクトであるかはまだわかりません。

生命の樹上の多くの生物のゲノムが利用可能になったことで、動物の単細胞類縁体から単純な動物（例えば海綿動物）を経て哺乳類へと、接着分子がどのように進化したかを研究できる可能性が開かれた。 ^{[17] [18]}驚くべきことに、カドヘリン接着分子タンパク質の大部分は多細胞化よりずっと前から存在し、細胞内で他の機能を持っていた。その後、カドヘリン-カテニン-アクチン構造の出現により、それらはカドヘリン接着分子に組み込まれた。^{[18] [19]}