Эпидермальный комплекс дифференциации

Эпидермальный комплекс дифференцировки ( EDC ) представляет собой ген -комплекс, более пятидесяти генов, кодирующих белки, участвующие в терминальной дифференцировке и карнификации кератиноцитов включающий , первичного типа клеток эпидермиса . У людей комплекс расположен на растяжке 1,9 Мбит -Мбит в хромосоме 1q 21. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Белки, кодируемые генами EDC, тесно связаны с точки зрения функции, и эволюционно они принадлежат к трем различным семействам генов : семейство предшественников Cornified Envelope, семейство белков S100 и семейство белков S100 Ploused (SFTP). ^{[ 3 ]}

Было выдвинуто предположение, что кластеризация генов EDC произошла из -за событий дублирования , которые были эволюционно одобрены во время адаптации к наземной среде. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} У сирены основные подтипы генов EDC были консервативны или даже дублированы, такие как дублированные гены поздней корнифицированной конверты дугогов. С другой стороны, гены FLG семейства SFTP стали инактивированными в сиренанах, за исключением ламантинов . Китообразные также потеряли функцию генов FLG. ^{[ 5 ]} Белки EDC участвовали в различных кожных заболеваниях, включая ихтиоз vulgaris , атопический дерматит и псориаз . ^{[ 6 ]}

История

Эпидермальный комплекс дифференцировки был впервые описан в 1993 году, ^{[ 1 ]} и далее охарактеризован в 1996 году, когда дието -мишке и коллеги отметили «тесное функциональное сотрудничество между [одиннадцатью] структурно и эволюционными генами, связанными с генами». ^{[ 2 ]} К 2001 году 37 генов были идентифицированы как члены EDC. ^{[ 7 ]} Число выросло до 43 в 2002 году, ^{[ 8 ]} и к 2012 году в общей сложности 57 генов считались частью комплекса. ^{[ 3 ]}

Genes EDC

Семья предшественников Cornify Envelope

Как следует из его названия, семейство предшественников Cornified Envelope (CE) включает в себя гены, которые кодируют белки, образующие CE. CE представляет собой сшитую матрицу, которая окружает терминально дифференцированные плоскоклеточные кератиноциты после процесса, известного как карнификация . Белки-предшественники CE сшивают трансглутаминаз . ^{[ 3 ]} Соотношение белков предшественника CE варьируется от ткани к ткани. ^{[ 3 ]} В эпидермисе наиболее распространенным компонентом CE является лорикрин (65-70%), в то время как инвентакрин является незначительным компонентом (<5%). Другие белки CE классифицируются как мелкие пролиновые белки (SPRR), подмножество которых представляет собой белковую группу поздней корнифицированной оболочки (LCE). ^{[ 3 ]}

Интеурин (IVL)
Лорикрин (Лор)

Мелкие пролиновые белки (белки SPRR)

Sprr1a (корнифин а)
Sprr1b (cornifin b)
Spr2a
Sprr2b
Sprrr2c
Sprr2d
Ликер
Sprr2f
Sprr2g
Sprr3
Sprr4

Поздние корнифицированные белки оболочки (LCE белки)

Семья S100

Семейство S100 состоит из 17 генов и 6 псевдогенов. Белки S100 содержат два мотива EF-рук, разделенные с помощью петли. ^{[ 3 ]} Белки S100 имеют различные функции и обычно связаны с аномальной эпидермальной дифференцировкой. ^{[ 3 ]} S100A8 и S100A9 (Calgranulin A и B соответственно), димеризации для формирования кальпротектина . Кальпротектин, псориазин ( S100A7 ) и Koebnerisin ( S100A7A ) являются антимикробными пептидами . ^{[ 3 ]}

S100A1
S100A2
S100A3
S100A4
S100A5
S100A6
S100A7 (псориас)
S100A7A (Koebnerisin)
S100A7L2
S100A8 (Calgranulin A)
S100A9 (Calgranulin B)
S100A10
S100A11
S100A12 (Calgranulin C)
S100A13
S100A14
S100A16

Семья SFTP

Семейство белка S100 слитого типа (SFTP) или семейство слитых генов охватывает гены, которые в основном экспрессируются в стратифицированной эпителии и играют роль в эпителиальном гомеостазе. ^{[ 3 ]}^{[ 9 ]} Как и белки S100, SFTP содержат два кальций-связывающих EF-руку. ^{[ 3 ]} Эти белки связаны с цитоплазматическими промежуточными филаментами , а также незначительными компонентами CE. ^{[ 3 ]} Из-за их гомологичной структуры они также известны как филагрин-подобные белки. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Регуляция экспрессии гена EDC

Гены EDC транскрипционно контролируются различными транскрипционными факторами , такими как Krüppel-подобный фактор 4 (KLF4), GATA3 , зернистоподобный 3 (GRHL3), ядерный транслокатор арилоглеродоуглерода (ARNT) и NRF2 . ^{[ 3 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} Вольц, Армин; Кордж, Бернхард П.; Комптон, Джон Г.; Зиглер, Андреас; Steinert, Peter M.; Мишке, Дитмар (октябрь 1993 г.). «Физическое картирование функционального кластера генов эпидермальной дифференцировки на хромосоме 1q21». Геномика . 18 (1): 92–99. doi : 10.1006/Geno.1993.1430 . PMID 8276421 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Мишке, Дитмар; Кордж, Бернхард П.; Маренхольц, Инго; Вольц, Армин; Зиглер, Андреас (май 1996 г.). «Гены, кодирующие структурные белки эпидермальной карнификации и кальций-связывающие белки S100, образуют генный комплекс (« комплекс эпидермальной дифференцировки ») на хромосоме человека 1Q21 человека» . Журнал расследования дерматологии . 106 (5): 989–992. doi : 10.1111/1523-1747.EP12338501 . PMID 8618063 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час ^я ^Дж ^k ^л ^м Киприоту, Магдалини; Хубер, Марсель; Хол, Даниэль (сентябрь 2012 г.). «Эпидермальный комплекс эпидермации человека: предшественники огибаний огибалов, белки S100 и семейство« слитых генов ». Экспериментальная дерматология . 21 (9): 643–649. doi : 10.1111/j.1600-0625.2012.01472.x . PMID 22507538 .
^ Backendorf, c; Хол, D (октябрь 1992). «Общее происхождение для белков с корнифицированной оболочкой?». Природа генетика . 2 (2): 91. doi : 10.1038/ng1092-91 . PMID 1303269 . S2CID 28646784 .
^ Steinbinder, Julia; Сакслехнер, Аттила Плацидо; Холтаус, Карин Бригит; Экхарт, Леопольд (2024-04-23). «Сравнительная геномика сиренцев выявляет эволюцию филагрина и каспазы-14 при адаптации эпидермиса к водной жизни» . Научные отчеты . 14 (1): 9278. DOI : 10.1038/S41598-024-60099-2 . ISSN 2045-2322 . PMC 11039687 . PMID 38653760 .
^ Hoffjan, S; Stemmler, S (сентябрь 2007 г.). «О роли эпидермального комплекса дифференцировки в ихтиозе вульгарис, атопический дерматит и псориаз». Британский журнал дерматологии . 157 (3): 441–449. doi : 10.1111/j.1365-2133.2007.07999.x . PMID 17573887 . S2CID 9434345 .
^ Маренхольц, я; Зирра, м; Фишер, DF; Backendorf, c; Зиглер, а; Мишке, D (март 2001 г.). «Идентификация генов-экодированных генов эпидермальной дифференцировки (EDC) путем подтрактивной гибридизации целых YAC в библиотеку кДНК кератиноцитов сетки» . Исследование генома . 11 (3): 341–55. doi : 10.1101/gr.114801 . PMC 311024 . PMID 11230159 .
^ Старейшина, Джеймс Т.; Чжао, Синьпин (октябрь 2002 г.). «Доказательства локального контроля экспрессии генов в эпидермальном комплексе дифференцировки» (PDF) . Экспериментальная дерматология . 11 (5): 406–412. doi : 10.1034/j.1600-0625.2002.110503.x . HDL : 2027.42/71593 . PMID 12366693 . S2CID 10189529 .
^ Ву, Чжихон; Хансманн, Бритта; Мейер-Хофферт, Ульф; Очки, Регин; Schröder, Jens-Michael; Egles, Кристоф (22 апреля 2009 г.). «Молекулярная идентификация и анализ экспрессии филагрина-2, члена семейства белков S100 слитого типа» . Plos один . 4 (4): E5227. Bibcode : 2009ploso ... 4.5227W . Doi : 10.1371/journal.pone.0005227 . PMC 2668185 . PMID 19384417 .
^ де Гусман Стронг, C.; Conlan, S.; Деминг, CB; Cheng, J.; Сирс, Ке; Сегр, JA (20 января 2010 г.). «Среда регуляторных элементов в эпидермальном комплексе дифференцировки синенического блока: последствия для атопического дерматита и псориаза» . Молекулярная генетика человека . 19 (8): 1453–1460. doi : 10.1093/hmg/ddq019 . PMC 2846160 . PMID 20089530 .
^ Пеллерин, Лоуренс; Генри, Джули; HSU, Chiung-Yueh; Балика, Стефана; Жан-декостер, Кэтрин; Мечин, Мари-Клэр; Хансманн, Бритта; Родригес, Элке; Вейндингер, Стефан; Шмитт, Анн-Мари; Серре, парень; Пол, Карл; Саймон, Мишель (апрель 2013 г.). «Дефекты филагриноподобных белков как в пораженной, так и в нелезионной атопической коже». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 131 (4): 1094–1102. doi : 10.1016/j.jaci.2012.12.1566 . PMID 23403047 .

[AV-1] Jump up to: ^а ^{беременный} Вольц, Армин; Кордж, Бернхард П.; Комптон, Джон Г.; Зиглер, Андреас; Steinert, Peter M.; Мишке, Дитмар (октябрь 1993 г.). «Физическое картирование функционального кластера генов эпидермальной дифференцировки на хромосоме 1q21». Геномика . 18 (1): 92–99. doi : 10.1006/Geno.1993.1430 . PMID 8276421 .

[DM-2] Jump up to: ^а ^{беременный} Мишке, Дитмар; Кордж, Бернхард П.; Маренхольц, Инго; Вольц, Армин; Зиглер, Андреас (май 1996 г.). «Гены, кодирующие структурные белки эпидермальной карнификации и кальций-связывающие белки S100, образуют генный комплекс (« комплекс эпидермальной дифференцировки ») на хромосоме человека 1Q21 человека» . Журнал расследования дерматологии . 106 (5): 989–992. doi : 10.1111/1523-1747.EP12338501 . PMID 8618063 .

[MK-3] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час ^я ^Дж ^k ^л ^м Киприоту, Магдалини; Хубер, Марсель; Хол, Даниэль (сентябрь 2012 г.). «Эпидермальный комплекс эпидермации человека: предшественники огибаний огибалов, белки S100 и семейство« слитых генов ». Экспериментальная дерматология . 21 (9): 643–649. doi : 10.1111/j.1600-0625.2012.01472.x . PMID 22507538 .

[4] Backendorf, c; Хол, D (октябрь 1992). «Общее происхождение для белков с корнифицированной оболочкой?». Природа генетика . 2 (2): 91. doi : 10.1038/ng1092-91 . PMID 1303269 . S2CID 28646784 .

[5] Steinbinder, Julia; Сакслехнер, Аттила Плацидо; Холтаус, Карин Бригит; Экхарт, Леопольд (2024-04-23). «Сравнительная геномика сиренцев выявляет эволюцию филагрина и каспазы-14 при адаптации эпидермиса к водной жизни» . Научные отчеты . 14 (1): 9278. DOI : 10.1038/S41598-024-60099-2 . ISSN 2045-2322 . PMC 11039687 . PMID 38653760 .

[6] Hoffjan, S; Stemmler, S (сентябрь 2007 г.). «О роли эпидермального комплекса дифференцировки в ихтиозе вульгарис, атопический дерматит и псориаз». Британский журнал дерматологии . 157 (3): 441–449. doi : 10.1111/j.1365-2133.2007.07999.x . PMID 17573887 . S2CID 9434345 .

[7] Маренхольц, я; Зирра, м; Фишер, DF; Backendorf, c; Зиглер, а; Мишке, D (март 2001 г.). «Идентификация генов-экодированных генов эпидермальной дифференцировки (EDC) путем подтрактивной гибридизации целых YAC в библиотеку кДНК кератиноцитов сетки» . Исследование генома . 11 (3): 341–55. doi : 10.1101/gr.114801 . PMC 311024 . PMID 11230159 .

[8] Старейшина, Джеймс Т.; Чжао, Синьпин (октябрь 2002 г.). «Доказательства локального контроля экспрессии генов в эпидермальном комплексе дифференцировки» (PDF) . Экспериментальная дерматология . 11 (5): 406–412. doi : 10.1034/j.1600-0625.2002.110503.x . HDL : 2027.42/71593 . PMID 12366693 . S2CID 10189529 .

[9] Ву, Чжихон; Хансманн, Бритта; Мейер-Хофферт, Ульф; Очки, Регин; Schröder, Jens-Michael; Egles, Кристоф (22 апреля 2009 г.). «Молекулярная идентификация и анализ экспрессии филагрина-2, члена семейства белков S100 слитого типа» . Plos один . 4 (4): E5227. Bibcode : 2009ploso ... 4.5227W . Doi : 10.1371/journal.pone.0005227 . PMC 2668185 . PMID 19384417 .

[10] де Гусман Стронг, C.; Conlan, S.; Деминг, CB; Cheng, J.; Сирс, Ке; Сегр, JA (20 января 2010 г.). «Среда регуляторных элементов в эпидермальном комплексе дифференцировки синенического блока: последствия для атопического дерматита и псориаза» . Молекулярная генетика человека . 19 (8): 1453–1460. doi : 10.1093/hmg/ddq019 . PMC 2846160 . PMID 20089530 .

[11] Пеллерин, Лоуренс; Генри, Джули; HSU, Chiung-Yueh; Балика, Стефана; Жан-декостер, Кэтрин; Мечин, Мари-Клэр; Хансманн, Бритта; Родригес, Элке; Вейндингер, Стефан; Шмитт, Анн-Мари; Серре, парень; Пол, Карл; Саймон, Мишель (апрель 2013 г.). «Дефекты филагриноподобных белков как в пораженной, так и в нелезионной атопической коже». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 131 (4): 1094–1102. doi : 10.1016/j.jaci.2012.12.1566 . PMID 23403047 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]