Keratin 5

KRT5
Tillgängliga strukturer
PDB Ortologisk sökning:
Identifierare
, CK5, DDD, DDD1, EBS2, K5, KRT5A, keratin 5, EBS2E, EBS2B, EBS2C, EBS1, EBS2A, EBS2F, EBS2D Externa ID:
n
Ortologer
Arter Mänsklig Mus
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

RefSeq (protein)

Plats (UCSC)
PubMed -sökning
Wikidata
Visa/redigera människa Visa/redigera mus

Keratin 5 , även känt som KRT5 , K5 eller CK5 , är ett protein som kodas hos människor av KRT5 -genen . Det dimeriserar med keratin 14 och bildar de mellanliggande filamenten (IF) som utgör cytoskelettet av basala epitelceller . Detta protein är involverat i flera sjukdomar inklusive epidermolysis bullosa simplex och bröst- och lungcancer.

Strukturera

Keratin 5 är, liksom andra medlemmar av keratinfamiljen, ett mellanliggande filamentprotein. Dessa polypeptider kännetecknas av en central stavdomän med 310 rester som består av fyra alfahelixsegment (helix 1A, 1B, 2A och 2B) förbundna med tre korta länkregioner (L1, L1-2 och L2). Ändarna av den centrala stavdomänen, som kallas helixinitieringsmotivet (HIM) och helixtermineringsmotivet (HTM), är mycket konserverade. De är särskilt viktiga för helixstabilisering heterodimerbildning och filamentbildning. Liggande på vardera sidan av den centrala stången finns variabla, icke-spiralformade huvud- och svansregioner som sticker ut från IF-ytan och ger specificitet till olika IF-polypeptider.

IF centrala stavar innehåller heptad-upprepningar (upprepade sju restmönster) av hydrofoba resider som gör att två olika IF-proteiner kan flätas samman till en spiralformad spiral via hydrofoba interaktioner . Dessa heterodimerer bildas mellan specifika par av typ I (surt) och typ II (basiskt) keratin. K5, en typ II keratin, paras med typ I keratin K14. De spiralformade dimererna genomgår stegvis montering och kombineras i en antiparallell växelverkan från ände till ände med andra lindade spolar för att bilda stora 10 nm mellanliggande filament.

Fungera

Keratin 5 (och K14) uttrycks primärt i basala keratinocyter i epidermis , specifikt i det stratifierade epitelet som täcker huden och matsmältningskanalen. Mellanliggande keratinfilament utgör cytoskelettställningen i epitelceller, vilket bidrar till cellarkitekturen och ger cellerna förmågan att motstå mekaniska och icke-mekaniska påfrestningar . K5/K14 keratinpar kan genomgå omfattande buntning på grund av att den icke-spiralformade svansen på K15 fungerar som en svag tvärbindare vid den mellanliggande filamentytan. Denna buntning ökar elasticiteten och därmed den mekaniska elasticiteten hos de mellanliggande filamenten.

K5/K14 mellanliggande filament är förankrade till desmosomerna av basalceller via desmoplakin och plakophilin-1, som förbinder cellerna med sina grannar. Vid hemidesmosomen associerar plektin och BPAG1 med transmembranproteinerna α6β4- integrin , en typ av celladhesionsmolekyl , och BP180/kollagen XVII , som länkar K5/K14-filament i basalcellerna till basala lamina .

Klinisk relevans

Epidermolysis bullosa simplex

Epidermolysis bullosa simplex (EBS) är en ärftlig hudblåsningssjukdom associerad med mutationer i antingen K5 eller K14. EBS-orsakande mutationer är i första hand missense-mutationer , men ett litet antal fall uppstår från insättningar eller deletioner . Deras verkningsmekanism är dominant negativ interferens , med muterade keratinproteiner som stör cytoskelettets struktur och integritet. Denna cytoskeletala desorganisering leder också till en förlust av förankring till hemidesmosomerna och desmosomerna, vilket gör att basala celler förlorar sin koppling till basala lamina och varandra.

Svårighetsgraden av EBS har observerats vara beroende av positionen för mutationen i proteinet, såväl som typen av keratin (K5 eller K14) som innehåller mutationen. Mutationer som inträffar i någon av de två "hotspot"-regionerna med 10-15 rester som finns på vardera änden av den centrala stavdomänen (HIM och HTM) tenderar att sammanfalla med mer allvarliga former av EBS, medan mutationer på andra ställen vanligtvis resulterar i mildare symtom . Eftersom "hotspot"-regionerna innehåller initierings- och termineringssekvenserna för den alfa-spiralformade staven, har mutationer vid dessa fläckar vanligtvis en större effekt på helixstabilisering och heterodimerbildning. Dessutom tenderar mutationer i K5 att resultera i allvarligare symtom än mutationer i K14, möjligen på grund av större sterisk interferens .

Cancer

Keratin 5 fungerar som en biomarkör för flera olika typer av cancer, inklusive bröst- och lungcancer. Det testas ofta tillsammans med keratin 6 med CK5/6-antikroppar som riktar sig mot båda keratinformerna.

Basalliknande bröstcancer tenderar att ha sämre resultat än andra typer av bröstcancer på grund av brist på riktade terapier. Dessa bröstcancer uttrycker inte human epidermal tillväxtfaktorreceptor-2 eller receptorer för östrogen eller progesteron , vilket gör dem immuna mot Trastuzumab/Herceptin och hormonella terapier , som är mycket effektiva mot andra typer av bröstcancer. På grund av det faktum att K5-uttryck endast ses i basalceller, fungerar det som en viktig biomarkör för screening patienter med basalliknande bröstcancer för att säkerställa att de inte får ineffektiv behandling.

Studier av lungcancer har också visat att skivepitelcancer ger upphov till tumörer med förhöjda K5-nivåer, och att de är mer benägna att uppstå från stamceller som uttrycker K5 än från de celler utan K5-uttryck. K5 fungerar också som en markör för mesoteliom och kan användas för att skilja mesoteliom från lungadenokarcinom . På samma sätt kan det användas för att skilja papillom , som är positivt för K5, från papillärt karcinom , som är K5-negativt. Det kan också fungera som en markör för basalcellscancer , övergångscellkarcinom , spottkörteltumörer och tymom .

Uttrycket av K5 är kopplat till den mellanliggande fenotypen av celler som genomgår den epitelial-mesenkymala övergången ( EMT). Denna process har en stor roll i tumörprogression och metastaser eftersom den hjälper till att göra det möjligt för tumörceller att resa genom hela kroppen och kolonisera avlägsna platser. K5 kan därför vara användbar vid identifiering av basalcellsmetastaser.

Se även

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Keratin_5&oldid=1103272330 "