原钙黏蛋白的研究现状及意义
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山东 医药 ２ ０ １ ３年第 ５ ３卷 第 １ ９期
原 钙 黏 蛋 白的研 究 现 状及 意义
赵 兴 华 。 李 永海 。 李 萌 。 林俊 堂
（ １新 乡医学院生命科学技术学院， 河南新 乡４ ５ ３ ０ ０ ３ ； ２德 国耶拿大学医学院）
关键 词 ： 原钙黏蛋 白； 中枢神经 系统 ； 细胞 黏附
构 域都 连有 一个单 一 的跨膜 区 。蛋 白结 构分 析表 明
Ｃ ｄ ｈ大约 有 １ １ ０个 氨 基 酸 的 钙 黏 蛋 白重 复 序 列， 根据 Ｃ ｄ ｈ所具 有 的性 质 和 序 列 相 似 性 ， 被 分 成 几个 亚 群 ： 经典的 Ｉ 型 和 Ⅱ型钙黏 蛋 白 ， 桥粒 钙黏蛋 白和 Ｐ ｃ ｄ ｈ 。Ｐ ｃ ｄ ｈ主要在 神经 系统 中表达 ， 并且 组成 Ｃ ｄ ｈ超家 族 中 最 大 的亚 群 。根 据 Ｐ ｃ ｄ ｈ家族 的基 因 组 结构 ， 其 又被 分 成两 类 ： 成簇的 Ｐ ｃ ｄ ｈ家族 和 非成 簇的Ｐ ｃ ｄ ｈ家 族 … 。成簇 的 Ｐ ｃ ｄ ｈ家 族 成 员有 ５ Ｏ多
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ － ２ ６ ６ Ｘ ． ２ ０ １ ３ ． １ ９ ． ０ ３ ３
中图分类号 ： Ｑ ２ ９ １
文献标志码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ２ － ２ ６ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） １ ９ － ０ ０ ８ ８ － ０ ４
区和短的细胞质结构域部分 ， 因此其往往能提供一
个 完整 的 Ｐ ｃ ｄ ｈ分 子 。如 果 细胞 质 结 构域 延 伸 部 分 存 在其 它的外 显子 或 其 它外 显 子 缺 失 ， 那 么相 应 的 Ｐ ｃ ｄ ｈ将 会成 为一 个含单 一外 显子 的基 因 。
３ Ｐ ｃ ｄ ｈ的结构 特征及 黏 附性
１ ０ ， ｌ ７ ， １ ８ ， ｌ ９ ） 。 ２ Ｐ ｃ ｄ ｈ的基 因组 结构
细胞外（ Ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ａ ， Ｅ Ｃ ） 结构域重复序列 的简并 引
物Ｐ Ｃ Ｒ扩增 鉴定 Ｃ ｄ ｈ家族新 成员 时 ， 意 外发 现 了编 码Ｃ ｄ ｈ Ｅ Ｃ域 的 Ｐ Ｃ Ｒ扩增产 物 片段 ， 这些 Ｃ ｄ ｈ的 Ｅ Ｃ 结 构域 与经典 Ｃ ｄ ｈ的 Ｅ Ｃ结 构 域 明 显 不 同 ， 于是 就
原钙 黏蛋 白（ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ａ ｄ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎ ， Ｐ ｃ ｄ ｈ ） 大 约在 十年前 由Ｓ ｈ ｉ ｎ ｔ ａ ｒ ｏ等在 使 用 经 典 钙 黏蛋 白 （ ｃ ａ ｄ ｈ ｅ ｉ ｆ ｎ ， Ｃ ｄ ｈ ）
Ｐ ｃ ｄ ｈ ｓ 在 基 因组 上 没 有 特 异 性 的成 簇 的基 因 位 点 ， 就 将它们 统 称为非 成簇 Ｐ ｃ ｄ ｈ 。非成簇 Ｐ ｃ ｄ ｈ ｓ 又 被分 成两个部分 ： ｐ ｃ ｄ ｈ ８和 系统 发 生 树 中散 在 的 Ｐ ｃ ｄ ｈ ｓ （ Ｐ ｃ ｄ ｈ 一 １ ２ ， １ ５ ， ２ ０， ２ １ ） 。其 中 Ｐ ｃ ｄ ｈ ８又 可 以 分 成 Ｐ ｃ ｄ ｈ Ｓ １ ［ Ｐ ｃ ｄ ｈ ． １ ， ７ ， ９， １ １ （ Ｘ ／ Ｙ） ］ 和Ｐ ｃ ｄ ｈ ８ ２ （ Ｐ ｃ ｄ ｈ － ８ ，
Ｃ ｄ ｈ具 有典 型细胞 黏 附 结构 域 ， 且典型 Ｃ ｄ ｈ的 亲 同 种抗 原黏 附活性 结合结 构域 主要 位于 Ｎ端 的 Ｅ Ｃ结 构域 ｌ ４ Ｊ 。与 经 典 Ｃ ｄ ｈ相 比 ， Ｐ ｃ ｄ ｈ在 Ｅ Ｃ域 有 更 为
突 出的特征 。经 典 Ｃ ｄ ｈ在 Ｅ Ｃ域 主要 有 ５个 ｃ ｄ ｈ重
胞黏附分子 ， 但现在的研究证实 Ｃ ｄ ｈ亦参与包括细
胞 识别 、 胚胎 发 育过 程 中的 细胞 信 号 转 导 以及 神 经
回路的形成等。其具有严格 的种属特异性 ， 并且具
有亲 同种抗 原 的细胞粘 附活性 。Ｃ ｄ ｈ的表 达受 严 格 的时 间 和 空 间 的 调 控 ， 表 明 在 动 物 发 育 的 过 程 中 Ｃ ｄ ｈ起 着重 要 的作 用 。 由于 中枢神 经 系统 （ Ｃ Ｎ Ｓ ） 需
将它们称为 Ｐ ｃ ｄ ｈ 。 目前 已经发 现 了 １ ０ ０多种 不 同
的Ｃ ｄ ｈ 。研究 表 明 ， Ｃ ｄ ｈ是一 种 钙 离 子依 赖 性 的 细
Ｐ ｃ ｄ ｈ基 因和 经典 Ｃ ｄ ｈ基 因 最 存 在 一 个 非 常 大 的外 显 子 。单 个、 大 的外 显子 编码 多个 Ｅ Ｃ域 是 Ｐ ｃ ｄ ｈ家族 的典 型 特征 ， 而经典 Ｃ ｄ ｈ的 Ｅ Ｃ域 则 由 多个 外 显 子 编 码 。 通常， Ｐ ｃ ｄ ｈ大 的外 显子编 码整 个 细 胞外 部 分及 跨 膜
１ Ｐ ｃ ｄ ｈ的多样 性及分 类命 名
３ ． １ Ｐ ｃ ｄ ｈ结 构 特征 与经 典 Ｃ ｄ ｈ结 构 特征 的 比较 ｃ ｄ ｈ是 简单 的 Ｉ 型膜 蛋 白 ， Ｎ端 的 Ｅ Ｃ结 构域 由 ５个 ｃ ｄ ｈ特 异 性重 复 序列 组 成 ， Ｃ端 细 胞质 （ Ｃ Ｐ ） 结 构域 包 含有 高度 保 守 的特 异性 序列 ， Ｅ Ｃ结 构域 和 Ｃ Ｐ结
要各种细胞间的相互作用来维持功能， 那么就需要
许多 新 的 Ｃ ｄ ｈ在 Ｃ Ｎ Ｓ中进 行 表达 。Ｐ ｃ ｄ ｈ是 Ｃ ｄ ｈ中
的一个新的群体 ， 是一种带有亲同种抗原结合活性
的跨 膜蛋 白 ， 主要在 神经 系统 中表达 ， 具有 独特 的功 能， 由于 Ｐ ｃ ｄ ｈ特有 的生物 学功 能而受 到越 来越 多 的 关注， 因此有关 这方 面 的研究也 在不 断深 入 。
复序 列 ，Ｐ ｃ ｄ ｈ在 Ｅ Ｃ域 的 ｃ ｄ ｈ重 复 序 列 则 多 于 ５
原 钙 黏 蛋 白的研 究 现 状及 意义
赵 兴 华 。 李 永海 。 李 萌 。 林俊 堂
（ １新 乡医学院生命科学技术学院， 河南新 乡４ ５ ３ ０ ０ ３ ； ２德 国耶拿大学医学院）
关键 词 ： 原钙黏蛋 白； 中枢神经 系统 ； 细胞 黏附
构 域都 连有 一个单 一 的跨膜 区 。蛋 白结 构分 析表 明
Ｃ ｄ ｈ大约 有 １ １ ０个 氨 基 酸 的 钙 黏 蛋 白重 复 序 列， 根据 Ｃ ｄ ｈ所具 有 的性 质 和 序 列 相 似 性 ， 被 分 成 几个 亚 群 ： 经典的 Ｉ 型 和 Ⅱ型钙黏 蛋 白 ， 桥粒 钙黏蛋 白和 Ｐ ｃ ｄ ｈ 。Ｐ ｃ ｄ ｈ主要在 神经 系统 中表达 ， 并且 组成 Ｃ ｄ ｈ超家 族 中 最 大 的亚 群 。根 据 Ｐ ｃ ｄ ｈ家族 的基 因 组 结构 ， 其 又被 分 成两 类 ： 成簇的 Ｐ ｃ ｄ ｈ家族 和 非成 簇的Ｐ ｃ ｄ ｈ家 族 … 。成簇 的 Ｐ ｃ ｄ ｈ家 族 成 员有 ５ Ｏ多
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ － ２ ６ ６ Ｘ ． ２ ０ １ ３ ． １ ９ ． ０ ３ ３
中图分类号 ： Ｑ ２ ９ １
文献标志码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ２ － ２ ６ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） １ ９ － ０ ０ ８ ８ － ０ ４
区和短的细胞质结构域部分 ， 因此其往往能提供一
个 完整 的 Ｐ ｃ ｄ ｈ分 子 。如 果 细胞 质 结 构域 延 伸 部 分 存 在其 它的外 显子 或 其 它外 显 子 缺 失 ， 那 么相 应 的 Ｐ ｃ ｄ ｈ将 会成 为一 个含单 一外 显子 的基 因 。
３ Ｐ ｃ ｄ ｈ的结构 特征及 黏 附性
１ ０ ， ｌ ７ ， １ ８ ， ｌ ９ ） 。 ２ Ｐ ｃ ｄ ｈ的基 因组 结构
细胞外（ Ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ａ ， Ｅ Ｃ ） 结构域重复序列 的简并 引
物Ｐ Ｃ Ｒ扩增 鉴定 Ｃ ｄ ｈ家族新 成员 时 ， 意 外发 现 了编 码Ｃ ｄ ｈ Ｅ Ｃ域 的 Ｐ Ｃ Ｒ扩增产 物 片段 ， 这些 Ｃ ｄ ｈ的 Ｅ Ｃ 结 构域 与经典 Ｃ ｄ ｈ的 Ｅ Ｃ结 构 域 明 显 不 同 ， 于是 就
原钙 黏蛋 白（ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ａ ｄ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎ ， Ｐ ｃ ｄ ｈ ） 大 约在 十年前 由Ｓ ｈ ｉ ｎ ｔ ａ ｒ ｏ等在 使 用 经 典 钙 黏蛋 白 （ ｃ ａ ｄ ｈ ｅ ｉ ｆ ｎ ， Ｃ ｄ ｈ ）
Ｐ ｃ ｄ ｈ ｓ 在 基 因组 上 没 有 特 异 性 的成 簇 的基 因 位 点 ， 就 将它们 统 称为非 成簇 Ｐ ｃ ｄ ｈ 。非成簇 Ｐ ｃ ｄ ｈ ｓ 又 被分 成两个部分 ： ｐ ｃ ｄ ｈ ８和 系统 发 生 树 中散 在 的 Ｐ ｃ ｄ ｈ ｓ （ Ｐ ｃ ｄ ｈ 一 １ ２ ， １ ５ ， ２ ０， ２ １ ） 。其 中 Ｐ ｃ ｄ ｈ ８又 可 以 分 成 Ｐ ｃ ｄ ｈ Ｓ １ ［ Ｐ ｃ ｄ ｈ ． １ ， ７ ， ９， １ １ （ Ｘ ／ Ｙ） ］ 和Ｐ ｃ ｄ ｈ ８ ２ （ Ｐ ｃ ｄ ｈ － ８ ，
Ｃ ｄ ｈ具 有典 型细胞 黏 附 结构 域 ， 且典型 Ｃ ｄ ｈ的 亲 同 种抗 原黏 附活性 结合结 构域 主要 位于 Ｎ端 的 Ｅ Ｃ结 构域 ｌ ４ Ｊ 。与 经 典 Ｃ ｄ ｈ相 比 ， Ｐ ｃ ｄ ｈ在 Ｅ Ｃ域 有 更 为
突 出的特征 。经 典 Ｃ ｄ ｈ在 Ｅ Ｃ域 主要 有 ５个 ｃ ｄ ｈ重
胞黏附分子 ， 但现在的研究证实 Ｃ ｄ ｈ亦参与包括细
胞 识别 、 胚胎 发 育过 程 中的 细胞 信 号 转 导 以及 神 经
回路的形成等。其具有严格 的种属特异性 ， 并且具
有亲 同种抗 原 的细胞粘 附活性 。Ｃ ｄ ｈ的表 达受 严 格 的时 间 和 空 间 的 调 控 ， 表 明 在 动 物 发 育 的 过 程 中 Ｃ ｄ ｈ起 着重 要 的作 用 。 由于 中枢神 经 系统 （ Ｃ Ｎ Ｓ ） 需
将它们称为 Ｐ ｃ ｄ ｈ 。 目前 已经发 现 了 １ ０ ０多种 不 同
的Ｃ ｄ ｈ 。研究 表 明 ， Ｃ ｄ ｈ是一 种 钙 离 子依 赖 性 的 细
Ｐ ｃ ｄ ｈ基 因和 经典 Ｃ ｄ ｈ基 因 最 存 在 一 个 非 常 大 的外 显 子 。单 个、 大 的外 显子 编码 多个 Ｅ Ｃ域 是 Ｐ ｃ ｄ ｈ家族 的典 型 特征 ， 而经典 Ｃ ｄ ｈ的 Ｅ Ｃ域 则 由 多个 外 显 子 编 码 。 通常， Ｐ ｃ ｄ ｈ大 的外 显子编 码整 个 细 胞外 部 分及 跨 膜
１ Ｐ ｃ ｄ ｈ的多样 性及分 类命 名
３ ． １ Ｐ ｃ ｄ ｈ结 构 特征 与经 典 Ｃ ｄ ｈ结 构 特征 的 比较 ｃ ｄ ｈ是 简单 的 Ｉ 型膜 蛋 白 ， Ｎ端 的 Ｅ Ｃ结 构域 由 ５个 ｃ ｄ ｈ特 异 性重 复 序列 组 成 ， Ｃ端 细 胞质 （ Ｃ Ｐ ） 结 构域 包 含有 高度 保 守 的特 异性 序列 ， Ｅ Ｃ结 构域 和 Ｃ Ｐ结
要各种细胞间的相互作用来维持功能， 那么就需要
许多 新 的 Ｃ ｄ ｈ在 Ｃ Ｎ Ｓ中进 行 表达 。Ｐ ｃ ｄ ｈ是 Ｃ ｄ ｈ中
的一个新的群体 ， 是一种带有亲同种抗原结合活性
的跨 膜蛋 白 ， 主要在 神经 系统 中表达 ， 具有 独特 的功 能， 由于 Ｐ ｃ ｄ ｈ特有 的生物 学功 能而受 到越 来越 多 的 关注， 因此有关 这方 面 的研究也 在不 断深 入 。
复序 列 ，Ｐ ｃ ｄ ｈ在 Ｅ Ｃ域 的 ｃ ｄ ｈ重 复 序 列 则 多 于 ５