Кератин 5
| КРТ5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | KRT5 , CK5, DDD, DDD1, EBS2, K5, KRT5A, кератин 5, EBS2E, EBS2B, EBS2C, EBS1, EBS2A, EBS2F, EBS2D | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | ОМИМ : 148040 ; МГИ : 96702 ; Гомологен : 55461 ; Генные карты : KRT5 ; ОМА : КРТ5 – ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кератин 5 , также известный как KRT5 , K5 или CK5 , представляет собой белок , который у человека кодируется KRT5 геном . [5] [6] [7] Он димеризуется с кератином 14 и образует промежуточные нити составляющие цитоскелет базальных (ПФ) , эпителиальных клеток . [8] [9] Этот белок участвует в ряде заболеваний, включая простой буллезный эпидермолиз и рак молочной железы и легких. [9] [10] [11]
Структура
[ редактировать ]Кератин 5, как и другие члены семейства кератинов , представляет собой белок промежуточных филаментов. Эти полипептиды характеризуются центральным стержневым доменом из 310 остатков, который состоит из четырех сегментов альфа-спирали (спираль 1A, 1B, 2A и 2B), соединенных тремя короткими линкерными областями (L1, L1-2 и L2). [8] Концы центрального стержневого домена, которые называются мотивом инициации спирали (HIM) и мотивом завершения спирали (HTM), высококонсервативны. Они особенно важны для стабилизации спирали , образования гетеродимеров и формирования нитей. [12] По обе стороны от центрального стержня расположены переменные неспиралевидные области головки и хвоста, которые выступают из поверхности IF и обеспечивают специфичность к различным полипептидам IF. [8]
Центральные стержни IF содержат гептадные повторы (повторяющие семь структур остатков) гидрофобных остатков, которые позволяют двум различным белкам IF переплетаться в спиральное образование посредством гидрофобных взаимодействий . [8] Эти гетеродимеры образуются между определенными парами кератина типа I (кислотного) и типа II (основного). K5, кератин II типа, соединяется с кератином I типа K14. [13] Димеры спиральных спиралей подвергаются ступенчатой сборке и объединяются антипараллельно , образуя сквозные взаимодействия с другими спиральными спиралями, образуя большие промежуточные нити размером 10 нм. [8] [14]
Функция
[ редактировать ](и К14) экспрессируются преимущественно в базальных кератиноцитах эпидермиса Кератин 5 , особенно в многослойном эпителии, выстилающем кожу и пищеварительный тракт. [9] [13] Кератиновые промежуточные нити составляют цитоскелетный каркас внутри эпителиальных клеток, который вносит вклад в клеточную архитектуру и обеспечивает клеткам способность противостоять механическим и немеханическим стрессам . [9] [14] [15] Пары кератина K5/K14 способны подвергаться обширному связыванию благодаря неспиральному хвосту K15, действующему как слабый сшивающий агент на поверхности промежуточной нити. Такое связывание увеличивает эластичность и, следовательно, механическую устойчивость промежуточных нитей. [15]
Промежуточные филаменты K5/K14 прикреплены к десмосомам базальных клеток посредством десмоплакина и плакофилина-1 , соединяя клетки с их соседями. [16] В полудесмосоме плектин и BPAG1 связываются с трансмембранными белками α6β4, интегрином , типом молекулы клеточной адгезии , и BP180/коллагеном XVII , связывая филаменты K5/K14 в базальных клетках с базальной пластинкой . [14]
Клиническая значимость
[ редактировать ]Простой буллезный эпидермолиз
[ редактировать ]Простой буллезный эпидермолиз (EBS) — наследственное заболевание, вызывающее образование волдырей на коже, связанное с мутациями K5 или K14. [9] [17] [18] Мутации, вызывающие EBS, в основном представляют собой миссенс-мутации , но в небольшом количестве случаев возникают в результате инсерций или делеций . Механизм их действия – доминантно-негативное вмешательство , при котором мутировавшие кератиновые белки нарушают структуру и целостность цитоскелета. [9] Эта дезорганизация цитоскелета также приводит к потере прикрепления гемидесмосом и десмосом, в результате чего базальные клетки теряют связь с базальной пластинкой и друг с другом. [14] [16]
Было замечено, что тяжесть EBS зависит от положения мутации в белке, а также от типа кератина (K5 или K14), содержащего мутацию. Мутации, возникающие в любой из двух областей «горячих точек» из 10–15 остатков, расположенных на обоих концах центрального стержневого домена (HIM и HTM), как правило, совпадают с более тяжелыми формами EBS, тогда как мутации в других точках обычно приводят к более легким симптомам. . Поскольку области «горячих точек» содержат последовательности инициации и терминации альфа-спирального стержня, мутации в этих точках обычно оказывают больший эффект на стабилизацию спирали и образование гетеродимера. [12] [17] Кроме того, мутации в K5, как правило, приводят к более тяжелым симптомам, чем мутации в K14, возможно, из-за большей стерической интерференции . [17]
Рак
[ редактировать ]Кератин 5 служит биомаркером нескольких различных типов рака, включая рак молочной железы и легких. [10] [11] Его часто тестируют в сочетании с кератином 6 с использованием антител CK5/6 , нацеленных на обе формы кератина. [19]
Базальноподобный рак молочной железы, как правило, имеет худшие исходы, чем другие виды рака молочной железы, из-за отсутствия таргетной терапии. [11] [20] [21] Эти виды рака молочной железы не экспрессируют рецептор эпидермального фактора роста-2 человека или рецепторы эстрогена прогестерона или , что делает их невосприимчивыми к трастузумабу/герцептину и гормональной терапии , которые очень эффективны против других типов рака молочной железы. Поскольку экспрессия K5 наблюдается только в базальных клетках, она служит важным биомаркером для скрининга пациентов с базальноподобным раком молочной железы, чтобы гарантировать, что они не получают неэффективного лечения. [20]
Исследования рака легких также показали, что плоскоклеточный рак приводит к образованию опухолей с повышенным уровнем K5 и что они с большей вероятностью возникают из стволовых клеток, экспрессирующих K5, чем из клеток без экспрессии K5. [10] K5 также служит маркером мезотелиомы и может использоваться для отличия мезотелиомы от легких аденокарциномы . [22] Точно так же его можно использовать для различения папилломы , положительной по K5, от папиллярной карциномы , отрицательной по K5. [23] Он также может служить маркером базальноклеточной карциномы , переходноклеточной карциномы , опухолей слюнных желез и тимомы . [22]
Экспрессия K5 связана с промежуточным фенотипом клеток, подвергающихся эпителиально-мезенхимальному переходу (ЕМТ). Этот процесс играет большую роль в прогрессировании опухоли и метастазировании , поскольку он помогает опухолевым клеткам путешествовать по всему телу и колонизировать отдаленные участки. Таким образом, K5 может быть полезен при идентификации базальноклеточных метастазов. [24]
См. также
[ редактировать ]- Промежуточная нить
- Кератин
- Кератин 14
- Цитоскелет
- Простой буллезный эпидермолиз
- Базальноподобная карцинома
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000186081 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000061527 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ген Энтрез: кератин 5 KRT5 (простой буллезный эпидермолиз, типы Даулинга-Меары/Кобнера/Вебера-Кокейна)» .
- ^ Лерш Р., Фукс Э. (январь 1988 г.). «Последовательность и экспрессия кератина типа II, K5, в эпидермальных клетках человека» . Молекулярная и клеточная биология . 8 (1): 486–93. дои : 10.1128/mcb.8.1.486 . ПМК 363157 . ПМИД 2447486 .
- ^ Эккерт Р.Л., Рорке Э.А. (июнь 1988 г.). «Последовательность человеческого эпидермального кератина типа II массой 58 кДа (#5) демонстрирует отсутствие консервативности 5'-консервативной последовательности между коэкспрессируемыми эпидермальными кератинами». ДНК . 7 (5): 337–45. дои : 10.1089/dna.1.1988.7.337 . ПМИД 2456903 .
- ^ Jump up to: а б с д и Чан Ю.М., Ю. К.К., ЛеБлан-Страчески Дж., Кристиано А., Пулккинен Л., Кучерлапати Р.С., Уитто Дж., Фукс Э. (апрель 1994 г.). «Мутации в неспиральном линкерном сегменте L1-2 кератина 5 у пациентов с простым буллезным эпидермолизом Вебера-Кокейна». Журнал клеточной науки . 107 (4): 765–74. дои : 10.1242/jcs.107.4.765 . ПМИД 7520042 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Аткинсон С.Д., Макгиллиган В.Е., Ляо Х., Севереньи И., Смит Ф.Дж., Мур CB, Маклин WH (октябрь 2011 г.). «Разработка аллель-специфической терапевтической миРНК для мутаций кератина 5 при простом буллезном эпидермолизе» . Журнал исследовательской дерматологии . 131 (10): 2079–86. дои : 10.1038/jid.2011.169 . ПМИД 21716320 .
- ^ Jump up to: а б с Малвихилл М.С., Крац-младший, Фам П., Яблонс Д.М., Хе Б (февраль 2013 г.). «Роль стволовых клеток в восстановлении дыхательных путей: значение для происхождения рака легких» . Китайский журнал рака . 32 (2): 71–4. doi : 10.5732/cjc.012.10097 (неактивен 3 апреля 2024 г.). ПМЦ 3845611 . ПМИД 23114089 .
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на апрель 2024 г. ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с ван де Рейн М, Перу СМ, Тибширани Р, Хаас П, Каллиониеми О, Кононен Дж, Торхорст Дж, Заутер Г, Зубер М, Кехли О.Р., Мросс Ф, Дитрих Х, Зейтц Р, Росс Д, Ботштейн Д, Браун П ( декабрь 2002 г.). «Экспрессия цитокератинов 17 и 5 идентифицирует группу карцином молочной железы с плохим клиническим исходом» . Американский журнал патологии . 161 (6): 1991–1996. дои : 10.1016/S0002-9440(10)64476-8 . ПМК 1850928 . ПМИД 12466114 .
- ^ Jump up to: а б Синкума, Сатору и др. «Новая мутация кератина 5 в африканской семье с простым буллезным эпидермолизом указывает на важность аминокислоты, расположенной на границе между доменами H1 и катушкой 1A». Acta Dermato-Venereologica 93.5 (2013): 585-587.
- ^ Jump up to: а б Рамирес А., Браво А., Хоркано Х.Л., Видаль М. (ноябрь 1994 г.). «Последовательности 5' бычьего кератина 5 управляют тканеспецифичной и клеточной экспрессией гена lacZ у взрослых особей и во время развития». Дифференциация; Исследования биологического разнообразия . 58 (1): 53–64. дои : 10.1046/j.1432-0436.1994.5810053.x . ПМИД 7532601 .
- ^ Jump up to: а б с д Буамер, Джамал-Эддин и др. «Взаимодействие плектина с кератинами 5 и 14: зависимость от нескольких доменов плектина и четвертичной структуры кератина». Журнал исследовательской дерматологии 134.11 (2014): 2776-2783.
- ^ Jump up to: а б Куломб, Пенсильвания, Омари М.Б. (февраль 2002 г.). « Жесткие» и «мягкие» принципы, определяющие структуру, функцию и регуляцию промежуточных кератиновых нитей». Современное мнение в области клеточной биологии . 14 (1): 110–22. дои : 10.1016/S0955-0674(01)00301-5 . ПМИД 11792552 .
- ^ Jump up to: а б Интонг, Лизбет Р.А. и Деди Ф. Мюррелл. «Наследственный буллезный эпидермолиз: новые диагностические критерии и классификация». Клиники дерматологии 30.1 (2012): 70-77.
- ^ Jump up to: а б с Лиович М., Стоян Дж., Боуден П.Е., Гиббс Д., Валквист А., Лейн Э.Б., Комел Р. (июнь 2001 г.). «Новая мутация кератина 5 (K5V186L) в семье с EBS-K: консервативная замена может привести к развитию различных фенотипов заболевания» . Журнал исследовательской дерматологии . 116 (6): 964–9. дои : 10.1046/j.1523-1747.2001.01334.x . ПМИД 11407988 . .
- ^ Бардхан А., Брукнер-Тудерман Л., Чаппл И.Л., Файн Дж.Д., Харпер Н., Хас С., Магин Т.М., Маринкович М.П., Маршалл Дж.Ф., МакГрат Дж.А., Меллерио Дж.Э. (24 сентября 2020 г.). «Булезный эпидермолиз» . Обзоры природы. Учебники по болезням . 6 (1): 78. дои : 10.1038/s41572-020-0210-0 . ISSN 2056-676X . ПМИД 32973163 . S2CID 221861310 .
- ^ Роберт Терлевич, Семир Вранич. «Цитокератин 5/6» . Тема завершена: 3 июня 2019 г. Отредактировано: 8 декабря 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Чеанг М.К., Водук Д., Байдик С., Люнг С., МакКинни С., Чиа С.К., Перу К.М., Нильсен Т.О. (март 2008 г.). «Базальноподобный рак молочной железы, определяемый пятью биомаркерами, имеет более высокую прогностическую ценность, чем тройной негативный фенотип» . Клинические исследования рака . 14 (5): 1368–76. дои : 10.1158/1078-0432.CCR-07-1658 . ПМИД 18316557 .
- ^ Чеанг MC, ван де Рейн М, Нильсен Т.О. (2008). «Профилирование экспрессии генов рака молочной железы». Ежегодный обзор патологии . 3 : 67–97. doi : 10.1146/annurev.pathmechdis.3.121806.151505 . ПМИД 18039137 .
- ^ Jump up to: а б Чу П.Г., Вайс Л.М. (январь 2002 г.). «Экспрессия цитокератина 5/6 при эпителиальных новообразованиях: иммуногистохимическое исследование 509 случаев» . Современная патология . 15 (1): 6–10. doi : 10.1038/modpathol.3880483 . ПМИД 11796835 .
- ^ Ван, Ю и др. «Анализ экспрессии циклина D1, цитокератина 5/6 и цитокератина 8/18 в папилломах молочной железы и папиллярных карциномах». Диагностика Патол 8.8 (2013 г.).
- ^ Савангнер П. (октябрь 2010 г.). «Феномен эпителиально-мезенхимального перехода (ЕМТ)» . Анналы онкологии . 21 (Приложение 7): vii89–vii92. дои : 10.1093/annonc/mdq292 . ПМЦ 3379967 . ПМИД 20943648 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Шуиленга-Хут П.Х., ван дер Влис П., Йонкман М.Ф., Ваандерс Э., Байс CH, Шеффер Х. (апрель 2003 г.). «Анализ мутаций всех генов кератина 5 и 14 у пациентов с простым буллезным эпидермолизом и выявление новых мутаций» . Человеческая мутация . 21 (4): 447. doi : 10.1002/humu.9124 . ПМИД 12655565 . S2CID 20859513 .
- Зайберт Дж. А., Бун Дж. М. (март 2005 г.). «Физика рентгеновской визуализации для технологов ядерной медицины. Часть 2: Взаимодействие рентгеновских лучей и формирование изображений». Журнал технологий ядерной медицины . 33 (1): 3–18. ПМИД 15731015 .
- Оцуки М., Томик-Каник М., Фридберг И.М., Блюменберг М. (ноябрь 1992 г.). «Регуляция экспрессии эпидермального кератина ретиноевой кислотой и гормоном щитовидной железы». Журнал дерматологии . 19 (11): 774–80. дои : 10.1111/j.1346-8138.1992.tb03779.x . ПМИД 1284070 . S2CID 21553618 .
- Лейн Э.Б., Рагг Э.Л., Навсария Х., Ли И.М., Хигерти А.Х., Исида-Ямамото А., Иди Р.А. (март 1992 г.). «Мутация в консервативном пептиде завершения спирали кератина 5 при наследственном образовании волдырей на коже». Природа . 356 (6366): 244–6. Бибкод : 1992Natur.356..244L . дои : 10.1038/356244a0 . ПМИД 1372711 . S2CID 4343956 .
- Таваккол А., Гриффитс К.Э., Кин К.М., Палмер Р.Д., Вурхис Дж.Дж. (август 1992 г.). «Клеточная локализация мРНК клеточного белка II, связывающего ретиноевую кислоту, и ядерного рецептора ретиноевой кислоты-гамма 1 в коже человека, обработанной ретиноевой кислотой». Журнал исследовательской дерматологии . 99 (2): 146–50. дои : 10.1111/1523-1747.ep12616781 . ПМИД 1378478 .
- Розенберг М., Фукс Э., Ле Бо М.М., Эдди Р.Л., Показывает туберкулез (1991). «Три эпидермальных и один простой эпителиальный ген кератина II типа картируются на хромосоме 12 человека». Цитогенетика и клеточная генетика . 57 (1): 33–8. дои : 10.1159/000133109 . ПМИД 1713141 .
- Рюнянен М., Ноултон Р.Г., Уитто Дж. (ноябрь 1991 г.). «Картирование мутации простого буллезного эпидермолиза на хромосоме 12» . Американский журнал генетики человека . 49 (5): 978–84. ПМЦ 1683248 . ПМИД 1718160 .
- Бонифас Дж. М., Ротман А. Л., Эпштейн Э. Х. (ноябрь 1991 г.). «Простой буллезный эпидермолиз: данные о аномалиях гена кератина в двух семьях». Наука . 254 (5035): 1202–5. Бибкод : 1991Sci...254.1202B . дои : 10.1126/science.1720261 . ПМИД 1720261 .
- Лерш Р., Фукс Э. (январь 1988 г.). «Последовательность и экспрессия кератина типа II, K5, в эпидермальных клетках человека» . Молекулярная и клеточная биология . 8 (1): 486–93. дои : 10.1128/mcb.8.1.486 . ПМК 363157 . ПМИД 2447486 .
- Галуп С., Дармон М.Ю. (июль 1988 г.). «Выделение и характеристика клона кДНК, кодирующего эпидермальный кератин человека K5. Последовательность карбоксиконцевой половины этого кератина». Журнал исследовательской дерматологии . 91 (1): 39–42. дои : 10.1111/1523-1747.ep12463286 . ПМИД 2455002 .
- Эккерт Р.Л., Рорке Э.А. (июнь 1988 г.). «Последовательность человеческого эпидермального кератина типа II массой 58 кДа (#5) демонстрирует отсутствие консервативности 5'-консервативной последовательности между коэкспрессируемыми эпидермальными кератинами». ДНК . 7 (5): 337–45. дои : 10.1089/dna.1.1988.7.337 . ПМИД 2456903 .
- Лерш Р., Штельмах В., Стокс С., Джудис Г., Фукс Э. (сентябрь 1989 г.). «Выделение, последовательность и экспрессия гена кератина K5 человека: регуляция транскрипции кератинов и понимание парного контроля» . Молекулярная и клеточная биология . 9 (9): 3685–97. дои : 10.1128/mcb.9.9.3685 . ПМЦ 362429 . ПМИД 2476664 .
- Рагг Э.Л., Морли С.М., Смит Ф.Дж., Боксер М., Тидман М.Дж., Навсария Х., Ли И.М., Лейн Э.Б. (ноябрь 1993 г.). «Недостающие звенья: мутации кератина Вебера-Кокейна вовлекают линкерный домен L12 в эффективную функцию цитоскелета». Природная генетика . 5 (3): 294–300. дои : 10.1038/ng1193-294 . ПМИД 7506097 . S2CID 155219 .
- Куклис П.Д., Хаттон Э., Фукс Э. (ноябрь 1994 г.). «Установление связи: прямое связывание между промежуточными нитями кератина и десмосомальными белками» . Журнал клеточной биологии . 127 (4): 1049–60. дои : 10.1083/jcb.127.4.1049 . ПМК 2200061 . ПМИД 7525601 .
- Стивенс К., Злотогорский А., Смит Л., Эрлих П., Вейсман Э., Ливингстон Р.Дж., Сайберт В.П. (март 1995 г.). «Простой буллезный эпидермолиз: мутация кератина 5 является полностью доминантным аллелем в функции эпидермального цитоскелета» . Американский журнал генетики человека . 56 (3): 577–85. ПМК 1801159 . ПМИД 7534039 .
- Эрлих П., Сиберт В.П., Спенсер А., Стивенс К. (май 1995 г.). «Распространенная мутация гена кератина 5 при простом буллезном эпидермолизе - Вебер-Кокейн» . Журнал исследовательской дерматологии . 104 (5): 877–9. дои : 10.1111/1523-1747.ep12607050 . ПМИД 7537780 .
- Ваннер Р., Фёрстер Х.Х., Тильманс И., Мишке Д. (июнь 1993 г.). «Аллельные вариации человеческих кератинов K4 и K5 обеспечивают полиморфные маркеры в кластере генов кератина II типа на хромосоме 12». Журнал исследовательской дерматологии . 100 (6): 735–41. дои : 10.1111/1523-1747.ep12475671 . ПМИД 7684424 .
- Донг В., Рюнянен М., Уитто Дж. (1993). «Идентификация мутации лейцин-пролин в гене кератина 5 в семье с генерализованным типом Кебнера простого буллезного эпидермолиза» . Человеческая мутация . 2 (2): 94–102. дои : 10.1002/humu.1380020206 . ПМИД 7686424 . S2CID 24921690 .
- Чан Ю.М., Ю, королевский адвокат, Файн Дж.Д., Фукс Э. (август 1993 г.). «Генетическая основа простого буллезного эпидермолиза Вебера-Кокейна» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (15): 7414–8. Бибкод : 1993PNAS...90.7414C . дои : 10.1073/pnas.90.15.7414 . ПМЦ 47148 . ПМИД 7688477 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Запись GeneReviews/NCBI/UW/NIH о простом буллезном эпидермолизе
- Кератин-5 Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)