Введение

Белок млекопитающих, обнаруженный у человека. Молекула адгезии тромбоцитов и эндотелиальных клеток (PECAM 1), также известная как кластер дифференцировки 31 (CD31), – это белок, кодируемый геном PECAM1 у человека, расположенным на хромосоме 17q23.3. PECAM 1 играет ключевую роль в удалении старых нейтрофилов из организма.

Структура

PECAM 1 – это высокогликозилированный белок массой около 130 кДа. Структура этого белка была определена методом молекулярного клонирования в 1990 году, когда было установлено, что PECAM 1 содержит N-концевой домен из 574 аминокислот, трансмембранный домен из 19 аминокислот и C-концевой цитоплазматический домен из 118 аминокислот. N-концевой домен состоит из шести Ig-подобных внеклеточных доменов.

Взаимодействия

PECAM 1 – это клеточный адгезионный белок, который взаимодействует с другими молекулами PECAM 1 посредством гомофильных взаимодействий или с другими молекулами, не являющимися PECAM 1, посредством гетерофильных взаимодействий. Гомофильные взаимодействия между молекулами PECAM 1 опосредуются антипараллельными взаимодействиями между внеклеточными Ig-подобными доменами 1 и 2. Эти взаимодействия регулируются уровнем экспрессии PECAM 1. Гомофильные взаимодействия происходят только при высокой поверхностной экспрессии PECAM 1. В противном случае, при низкой экспрессии, происходят гетерофильные взаимодействия.

Распределение тканей

CD31 обычно обнаруживается на эндотелиальных клетках, тромбоцитах, макрофагах и клетках Купфера, гранулоцитах, лимфоцитах (Т-клетках, В-клетках и NK-клетках), мегакариоцитах и остеокластах.

Иммуногистохимия

В иммуногистохимии CD31 используется главным образом для выявления эндотелиальных клеток в гистологических срезах тканей. Это может помочь оценить степень ангиогенеза опухоли, что может свидетельствовать о быстром росте опухоли. Злокачественные эндотелиальные клетки также часто сохраняют этот антиген, поэтому иммуногистохимическое исследование CD31 может быть использовано для выявления как ангиом, так и ангиосаркомы. Его также можно обнаружить при мелкоклеточных лимфоцитарных и лимфобластных лимфомах, хотя для диагностики этих состояний существуют более специфические маркеры.

Функция

PECAM 1 обнаружен на поверхности тромбоцитов, моноцитов, нейтрофилов и некоторых типов Т-клеток и составляет значительную часть межклеточных соединений эндотелиальных клеток. Кодируемый белок является членом суперсемейства иммуноглобулинов и предположительно участвует в трансмиграции лейкоцитов, ангиогенезе и активации интегранов. CD31 на эндотелиальных клетках связывается с рецептором CD38 на естественных киллерных клетках, обеспечивая прикрепление этих клеток к эндотелию.

Роль в сигнализации

PECAM 1 играет роль в клеточной сигнализации. В цитоплазматическом домене PECAM 1 содержатся остатки серина и тирозина, которые могут быть фосфорилированы. После фосфорилирования тирозина PECAM 1 рекрутирует сигнальные белки, содержащие домен Src-гомологии 2 (SH2). Эти белки затем могут инициировать сигнальные пути. Среди всех этих белков наиболее часто сообщается о взаимодействии с цитоплазматическим доменом PECAM 1 тирозинфосфатазы SHP 2, содержащей SH2-домен. Сигнализация через PECAM 1 приводит к активации нейтрофилов, моноцитов и лейкоцитов.

Трансмиграция лейкоцитов

PECAM 1 участвует в миграции моноцитов и нейтрофилов, естественных киллеров, Vδ1+ γδ Т-лимфоцитов и CD34+ гематопоэтических клеток-предшественников через эндотелиальные клетки. Кроме того, PECAM 1 участвует в трансэндотелиальной миграции недавних эмигрантов из тимуса во вторичные лимфоидные органы. Механизм трансмиграции лейкоцитов может быть объяснен образованием гомофильного взаимодействия. В этом взаимодействии мигрирующие лейкоциты экспрессируют PECAM 1 на своей поверхности и затем взаимодействуют с PECAM 1 на поверхности эндотелиальной клетки.

Ангиогенез

PECAM 1 также играет важную роль в ангиогенезе, поскольку обеспечивает образование новых кровеносных сосудов посредством межклеточной адгезии.

Рак

PECAM 1 экспрессируется многими линиями клеток солидных опухолей, такими как гемангиома, ангиосаркома, саркома Капоши, рак молочной железы, глиобластома, рак толстой кишки, рак кожи и другие опухолевые клеточные линии. На поверхности этих опухолевых клеток PECAM 1 опосредует адгезию к эндотелиальным клеткам. PECAM 1 модулирует рост опухоли, способствуя формированию новых эндотелиальных сосудов. У мышей этот процесс можно подавить с помощью анти-PECAM 1 антитела. Недавно было установлено, что у пожилых пациентов с раком желудка наблюдается высокая концентрация PECAM 1 в сыворотке. Это позволяет предположить, что уровень PECAM 1 в сыворотке может служить хорошим прогностическим маркером.

Атеросклероз

Ингибирование PECAM 1 приводит к уменьшению атеросклеротических поражений у мышей. Это означает, что PECAM 1 играет роль в развитии атеросклероза. Точный механизм, посредством которого PECAM 1 способствует атеросклерозу, неизвестен, но существует несколько теорий. PECAM 1 может функционировать как механочувствительная молекула. Или патогенез может быть обусловлен инфильтрацией лейкоцитов, опосредованной PECAM 1. В конечном итоге, полиморфизмы в гене PECAM 1 могут приводить к прогрессированию атеросклероза.

Диссеминированная внутрисосудистая коагуляция

Обширный микрососудистый тромбоз и повышенная микрососудистая проницаемость – основные характеристики диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови, фатального осложнения сепсиса. У пациентов с этим разрушительным состоянием наблюдается высокий уровень PECAM 1 в сыворотке, что позволяет рассматривать PECAM 1 как перспективный диагностический маркер. Более того, PECAM 1 способен защищать от развития диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови, ингибируя пироптоз макрофагов.

Нейровоспаление

PECAM 1 играет роль как минимум в двух заболеваниях нервной системы – рассеянном склерозе и церебральной ишемии. Первыми признаками рассеянного склероза являются дефекты гематоэнцефалического барьера и миграция лейкоцитов, опосредованная молекулами адгезии, такими как PECAM 1. Более того, моноциты у пациентов с рассеянным склерозом экспрессируют высокий уровень PECAM 1. Церебральная ишемия вызывается накоплением лейкоцитов, которые затем инфильтрируют мозговую паренхиму и высвобождают токсичные соединения, такие как кислородные радикалы. Взаимодействие между лейкоцитами и эндотелием опосредуется PECAM 1. Высокие уровни растворимого PECAM 1 могут быть использованы для диагностики обоих заболеваний. Повышенные уровни PECAM 1 свидетельствуют о повреждении гематоэнцефалического барьера у пациентов с рассеянным склерозом, а высокие уровни PECAM 1 могут служить краткосрочным прогнозом инсульта у пациентов с церебральной ишемией.