Protocadherin
પ્રોટોકાડેરિન (પી. સી. ડી. એચ. એસ.) હોમોફિલિક કોષ-સંલગ્નતા પ્રોટીનના કેડેરિન સુપરફેમિલીનું સૌથી મોટું સસ્તન પ્રાણીઓનું પેટાજૂથ છે. તેઓ શિંટારો સુઝુકીના જૂથ દ્વારા શોધાયા હતા, જ્યારે તેઓએ કેડેરિન પરિવારના નવા સભ્યો શોધવા માટે પી. સી. આર. નો ઉપયોગ કર્યો હતો. પ્રોટોકાડેરિનને અનુરૂપ પીસીઆર ટુકડાઓ કરોડઅસ્થિધારી અને અપૃષ્ઠવંશી પ્રજાતિઓમાં મળી આવ્યા હતા. પ્રજાતિઓની વિશાળ શ્રેણીમાં આ વ્યાપ સૂચવે છે કે ટુકડાઓ પ્રાચીન કેડેરીનનો ભાગ હતા અને તેથી તેમને "પ્રોટોકાડેરીન" તરીકે "પ્રથમ કેડેરીન" તરીકે ઓળખવામાં આવતા હતા. સસ્તન પ્રાણીઓના જીનોમમાં ઓળખાયેલા આશરે 70 પી. સી. ડી. એચ. જનીનોમાંથી, 50 થી વધુ જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર ચુસ્ત રીતે જોડાયેલા જનીન સમૂહમાં સ્થિત છે. તાજેતરમાં સુધી, એવું માનવામાં આવતું હતું કે આ પ્રકારની સંસ્થા માત્ર કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાં જ મળી શકે છે, પરંતુ ઓક્ટોપસ બાયમાક્યુલોઈડ્સમાં 168 જનીનો છે, જેમાંથી લગભગ ત્રણ ચતુર્થાંશ અનુક્રમે 31 અને 17 જનીનો સાથે સમાધાન કરતા બે સૌથી મોટા સમૂહો સાથે ટેન્ડમ ક્લસ્ટરોમાં જોવા મળે છે. સસ્તન પ્રાણીઓમાં, બે પ્રકારના પી. સી. ડી. એચ. જનીનોને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યા છેઃ બિન-સમૂહિત પી. સી. ડી. એચ. જે સમગ્ર જિનોમમાં વિખેરાયેલા હોય છે; અને સમૂહિત પી. સી. ડી. એચ. જે α, β, γ નામના ત્રણ જનીન સમૂહોમાં ગોઠવાયેલા હોય છે, જેમાં માઉસ જિનોમમાં અનુક્રમે 14,22 અને 22નો સમાવેશ થાય છે, જેમાં મોટા ચલ એક્સોન એકસાથે ગોઠવાયેલા હોય છે. દરેક એક્સોન તેના માલિક પ્રમોટર પાસેથી લખવામાં આવે છે અને એન્કોડ્સ કરે છેઃ સમગ્ર બાહ્યકોષીય ડોમેન, એક ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન ડોમેન, અને અનુરૂપ પી. સી. ડી. એચ. પ્રોટીનનું ટૂંકું અને ચલ ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ડોમેન જે કેટેનિન દ્વારા સાયટોસ્કેલેટન સાથે જોડાણના અભાવને કારણે કેડેરિન ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ડોમેનથી અલગ છે. વધુમાં, આ ક્લસ્ટર્ડ પી. સી. ડી. એચ. જનીનો મુખ્યત્વે વિકાસશીલ ચેતાતંત્રમાં વ્યક્ત થાય છે અને પી. સી. ડી. એચ. એસ. જનીનોના વિવિધ સબસેટ્સ વ્યક્તિગત ચેતાકોષોમાં અલગ રીતે વ્યક્ત થાય છે, તેથી આ સંયુક્ત અભિવ્યક્તિમાંથી વિશાળ કોષ સપાટીની વિવિધતા ઊભી થઈ શકે છે. આનાથી અટકળો અને દરખાસ્ત તરફ દોરી ગયું છે કે પી. સી. ડી. એચ. ન્યુરોનલ કનેક્ટિવિટી માટે સિનેપ્ટિક-એડ્રેસ કોડ અથવા સ્વ-ઓળખ/સ્વ-અવગણના માટે સિંગલ-સેલ બારકોડ પ્રદાન કરી શકે છે જે અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓના ડી. એસ. સી. એ. એમ. પ્રોટીનને આભારી છે. જો કે કરોડઅસ્થિધારી ડી. એસ. સી. એ. એમ. માં તેમના અપૃષ્ઠવંશી સમકક્ષોની વિવિધતાનો અભાવ હોય છે, તેમ છતાં વ્યક્તિગત પી. સી. ડી. એચ. આઇસોફોર્મ્સનું પસંદગીયુક્ત અનુલેખન પ્રમોટરની પસંદગી દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે અને ત્યારબાદ વૈકલ્પિક પૂર્વ-એમ. આર. એન. એ. સિસ-સ્પ્લિસિંગ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, આમ સંભવિત સંયોજનોની સંખ્યામાં વધારો થાય છે. કાર્ય હોમોફિલિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર સિગ્નલિંગ ક્લસ્ટર્ડ પી. સી. ડી. એચ. એસ. પ્રોટીન ન્યુરોનલ સોમા, ડેંડ્રાઇટ્સ અને ચેતાક્ષમાં મળી આવે છે અને સિનેપ્સ અને વૃદ્ધિ શંકુમાં જોવા મળે છે. શાસ્ત્રીય કેડેરિન્સની જેમ, પી. સી. ડી. એચ. એસ. પરિવારના સભ્યો પણ કોષ-આધારિત પરીક્ષણોમાં કોષ-કોષ સંલગ્નતા મધ્યસ્થી કરતા દર્શાવવામાં આવ્યા હતા અને તેમાંના મોટાભાગના હોમોફિલિક ટ્રાન્સ-ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં સંલગ્ન હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. શ્રેઇનર અને વેઇનરે દર્શાવ્યું હતું કે Pcdhα અને γ પ્રોટીન મલ્ટીમેરિક કોમ્પ્લેક્સ બનાવી શકે છે. જો પી. સી. ડી. એચ. ના ત્રણેય વર્ગો સ્ટોકેસ્ટિકલી એક્સપ્રેસ્ડ પી. સી. ડી. એચ. એસ. આઇસોફોર્મ્સના મલ્ટિમેરાઇઝેશનમાં જોડાઈ શકે, તો ચેતાકોષો મોટી સંખ્યામાં અલગ હોમોફિલિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એકમોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે, જે એકલા સ્ટોકેસ્ટિક જનીન અભિવ્યક્તિ દ્વારા પરવડે તે કરતાં કોષ-સપાટીની વિવિધતાને નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. સાયટોપ્લાઝમિક ડોમેનની વાત કરીએ તો, ક્લસ્ટર્ડ પી. સી. ડી. એચ. એસ. પ્રોટીનના ત્રણેય વર્ગો અલગ છે, જો કે તેઓ કરોડરજ્જુની ઉત્ક્રાંતિમાં સખત રીતે સંરક્ષિત છે, જે સંરક્ષિત સેલ્યુલર કાર્ય સૂચવે છે. આની પુષ્ટિ ફોસ્ફેટેસીસ, કાઇનેસીસ, એડહેઝન મોલેક્યુલ્સ અને સિનેપ્ટિક પ્રોટીન સહિત મોટી સંખ્યામાં અન્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા પ્રોટીન દ્વારા થાય છે સાયટોપ્લાઝમિક ડોમેન ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર રીટેન્શનમાં પણ મધ્યસ્થી કરે છે, જે એક ગુણધર્મ છે જે ક્લસ્ટર્ડ પ્રોટોકાડેરિન્સને સંબંધિત ક્લાસિકલ કેડેરિન્સથી અલગ પાડે છે. વધુમાં, એવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે પી. સી. ડી. એચ. એ γ-સિક્રેટેઝ કોમ્પ્લેક્સ દ્વારા પ્રોટીઓલિટિક રીતે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, જે કોષરસમાં દ્રાવ્ય ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ટુકડાઓ મુક્ત કરે છે જે કોષરસમાં સ્થાનિક રીતે કામ કરતા કાર્યોની વ્યાપક શ્રેણી ધરાવે છે અને/અથવા નોચ અને એન-કેડેરિન જેવા અન્ય કોષ-સપાટીના પ્રોટીનની જેમ જનીન અભિવ્યક્તિને પણ નિયંત્રિત કરે છે. આ અણુઓ ચેતાક્ષ માર્ગદર્શન અને ડેંડ્રાઇટ આર્બોરાઇઝેશન જેવી ઘણી વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ હોવાથી, પી. સી. ડી. એચ. એસ. જનીનોમાં પરિવર્તન અને તેમની અભિવ્યક્તિ ડાઉન, રેટ તેમજ ફ્રેજાઇલ એક્સ સિન્ડ્રોમ, સ્કિઝોફ્રેનિયા અને ન્યુરોડિજનરેટિવ રોગોમાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે. તે બંને હોમોફિલિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને વધારે છે. તેઓ અનુક્રમે ન્યુરોફિલામેન્ટ એમ અને ફેસીન સાથે સંકળાયેલા છે. માનવ જનીનો પણ જુઓ કેડેરિન PCDH11X ન્યુરોનલ સેલ્ફ-અવોઇડન્સ એપિલેપ્ટિક એન્સેફાલોપથી, અર્લી ઇન્ફન્ટાઇલ, 9, જનીન એન્કોડિંગ પ્રોટોકાડેરિન-19 સંદર્ભોમાં પરિવર્તનને કારણે થાય છે વધુ વાંચન કોષ સંલગ્નતા પ્રોટીન સિંગલ-પાસ ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન કેડેરિન