La queratina 5 , también conocida como KRT5 , K5 o CK5 , es una proteína codificada en humanos por el gen KRT5 . [5] [6] [7] Se dimeriza con queratina 14 y forma los filamentos intermedios (IF) que forman el citoesqueleto de las células epiteliales basales . [8] [9] Esta proteína está involucrada en varias enfermedades, incluida la epidermólisis ampollosa simple y los cánceres de mama y pulmón. [9] [10] [11]
KRT5 | |||||||||||||||||||||||||
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Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | KRT5 , CK5, DDD, DDD1, EBS2, K5, KRT5A, queratina 5 | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 148040 MGI : 96702 HomoloGene : 55461 GeneCards : KRT5 | ||||||||||||||||||||||||
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Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
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Ensembl |
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Ubicación (UCSC) | Crónicas 12: 52,51 - 52,52 Mb | Crónicas 15: 101,71 - 101,71 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
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Estructura
La queratina 5, al igual que otros miembros de la familia de las queratinas , es una proteína de filamento intermedio. Estos polipéptidos se caracterizan por un dominio de barra central de 310 residuos que consta de cuatro segmentos de hélice alfa (hélice 1A, 1B, 2A y 2B) conectados por tres regiones de enlace cortas (L1, L1-2 y L2). [8] Los extremos del dominio de barra central, que se denominan motivo de iniciación de hélice (HIM) y motivo de terminación de hélice (HTM), están muy conservados. Son especialmente importantes para la estabilización de la hélice , la formación de heterodímeros y la formación de filamentos. [12] A ambos lados de la varilla central se encuentran regiones variables de cabeza y cola no helicoidales que sobresalen de la superficie IF y proporcionan especificidad a diferentes polipéptidos IF. [8]
Las barras centrales de IF contienen repeticiones de heptada (que repiten patrones de siete residuos) de resides hidrófobas que permiten que dos proteínas IF diferentes se entrelacen en una formación de espiral a través de interacciones hidrófobas . [8] Estos heterodímeros se forman entre pares específicos de queratina tipo I (ácida) y tipo II (básica). K5, una queratina de tipo II, se empareja con la queratina de tipo I K14. [13] Los dímeros en espiral se ensamblan por pasos y se combinan de manera antiparalela , formando interacciones de extremo a extremo con otras espirales en espiral para formar grandes filamentos intermedios de 10 nm. [8] [14]
Función
La queratina 5 (y K14) se expresan principalmente en los queratinocitos basales de la epidermis , específicamente en el epitelio estratificado que recubre la piel y el tracto digestivo. [9] [13] Los filamentos intermedios de queratina forman el andamio citoesquelético dentro de las células epiteliales, lo que contribuye a la arquitectura celular y proporciona a las células la capacidad de resistir tensiones mecánicas y no mecánicas . [9] [14] [15] Los pares de queratina K5 / K14 pueden someterse a un extenso agrupamiento debido a que la cola no helicoidal de K15 actúa como un reticulador débil en la superficie del filamento intermedio. Este agrupamiento aumenta la elasticidad y, por tanto, la resiliencia mecánica de los filamentos intermedios. [15]
K5 / K14 filamentos intermedios están anclados a los desmosomas de células basales a través de desmoplaquina y placofilina-1 , la conexión de las células a sus vecinos. [16] En el hemidesmosoma , la plectina y el BPAG1 se asocian con las proteínas transmembrana , la integrina α6β4 , un tipo de molécula de adhesión celular , y el BP180 / colágeno XVII , que une los filamentos K5 / K14 de las células basales con la lámina basal . [14]
Relevancia clínica
Epidermólisis ampollosa simple
La epidermólisis ampollosa simple (EBS) es un trastorno hereditario de ampollas en la piel asociado con mutaciones en K5 o K14. [9] [17] [18] Las mutaciones que causan EBS son principalmente mutaciones sin sentido , pero una pequeña cantidad de casos surgen de inserciones o deleciones . Su mecanismo de acción es la interferencia negativa dominante , con las proteínas de queratina mutadas que interfieren con la estructura y la integridad del citoesqueleto. [9] Esta desorganización citoesquelética también conduce a una pérdida de anclaje a los hemidesmosomas y desmosomas, lo que hace que las células basales pierdan su enlace con la lámina basal y entre sí. [14] [16]
Se ha observado que la gravedad de EBS depende de la posición de la mutación dentro de la proteína, así como del tipo de queratina (K5 o K14) que contiene la mutación. Las mutaciones que ocurren en cualquiera de las dos regiones de "puntos calientes" de 10-15 residuos ubicadas en cada extremo del dominio de bastón central (HIM y HTM) tienden a coincidir con formas más graves de EBS, mientras que las mutaciones en otros lugares generalmente dan como resultado síntomas más leves . Dado que las regiones del "punto caliente" contienen las secuencias de iniciación y terminación de la barra de hélice alfa, las mutaciones en estos puntos suelen tener un efecto mayor sobre la estabilización de la hélice y la formación de heterodímeros. [12] [17] Además, las mutaciones en K5 tienden a producir síntomas más graves que las mutaciones en K14, posiblemente debido a una mayor interferencia estérica . [17]
Cáncer
La queratina 5 sirve como biomarcador para varios tipos diferentes de cáncer, incluidos los cánceres de mama y pulmón. [10] [11] A menudo se prueba junto con la queratina 6 , utilizando anticuerpos CK5 / 6 , que se dirigen a ambas formas de queratina. [19]
Los cánceres de mama de tipo basal tienden a tener peores resultados que otros tipos de cáncer de mama debido a la falta de terapias dirigidas. [11] [20] [21] Estos cánceres de mama no expresan el receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico humano ni los receptores de estrógeno o progesterona , lo que los hace inmunes al Trastuzumab / Herceptin y las terapias hormonales , que son muy eficaces contra otros tipos de cáncer de mama. Debido al hecho de que la expresión de K5 solo se ve en las células basales, sirve como un biomarcador importante para el cribado de pacientes con cánceres de mama de tipo basal para asegurarse de que no estén recibiendo un tratamiento ineficaz. [20]
Los estudios sobre el cáncer de pulmón también han demostrado que los carcinomas de células escamosas dan lugar a tumores con niveles elevados de K5 y que es más probable que surjan de células madre que expresan K5 que de aquellas células sin expresión de K5. [10] K5 también sirve como marcador de mesotelioma y puede usarse para distinguir el mesotelioma del adenocarcinoma pulmonar . [22] De manera similar, se puede utilizar para distinguir el papiloma , que es positivo para K5, del carcinoma papilar , que es K5 negativo. [23] También puede servir como marcador de carcinoma de células basales , carcinoma de células de transición , tumores de las glándulas salivales y timoma . [22]
La expresión de K5 está ligada al fenotipo intermedio de las células que experimentan la transición epitelio-mesenquimatosa (EMT). Este proceso tiene un papel importante en la progresión del tumor y la metástasis, ya que permite que las células tumorales viajen por todo el cuerpo y colonicen sitios distantes. Por tanto, K5 puede ser útil en la identificación de metástasis de células basales. [24]
Ver también
- De filamentos intermedios
- Bordillo
- Queratina 14
- Citoesqueleto
- Epidermólisis ampollosa simple
- Carcinoma basal
Referencias
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enlaces externos
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