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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | KRT5、CK5、DDD、DDD1、EBS2、K5、KRT5A、ケラチン5、EBS2E、EBS2B、EBS2C、EBS1、EBS2A、EBS2F、EBS2D | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：148040; MGI : 96702;ホモロジーン: 55461;ジーンカード：KRT5; OMA :KRT5 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ケラチン5はKRT5、K5、CK5とも呼ばれ、ヒトではKRT5遺伝子によってコード化されているタンパク質である。[5] [6] [7]ケラチン14と二量体を形成し、基底上皮細胞の細胞骨格を構成する中間径フィラメント（IF）を形成する。[8] [9]このタンパク質は、単純性表皮水疱症や乳がん、肺がんなど、いくつかの疾患に関与している。 [9] [10] [11]
構造
ケラチン 5 は、ケラチンファミリーの他のメンバーと同様に、中間径フィラメントタンパク質です。これらのポリペプチドは、310 残基の中央ロッドドメインを特徴としており、3 つの短いリンカー領域 (L1、L1-2、L2) で接続された4 つのアルファヘリックスセグメント (ヘリックス 1A、1B、2A、2B) で構成されています。 [8]中央ロッドドメインの端は、ヘリックス開始モチーフ (HIM) とヘリックス終了モチーフ (HTM) と呼ばれ、高度に保存されています。これらは、ヘリックスの安定化、ヘテロダイマー形成、フィラメント形成に特に重要です。[12]中央ロッドの両側には、IF 表面から突き出ている可変の非ヘリカルヘッド領域とテール領域があり、さまざまな IF ポリペプチドに特異性を提供します。[8]
IF 中心ロッドには、疎水性残基のヘプタドリピート（7 つの残基パターンの繰り返し）が含まれており、これにより 2 つの異なる IF タンパク質が疎水性相互作用を介してコイルドコイル形成に絡み合うことができます。[8]これらのヘテロ二量体は、タイプ I（酸性）とタイプ II（塩基性）ケラチンの特定のペア間で形成されます。タイプ II ケラチンの K5 は、タイプ I ケラチン K14 とペアになります。[13]コイルドコイル二量体は段階的に組み立てられ、反平行に結合して、他のコイルドコイルと端から端まで相互作用し、10 nm の大きな中間径フィラメントを形成します。[8] [14]
関数
ケラチン5（およびK14）は、主に表皮の基底ケラチノサイト、特に皮膚と消化管の内側を覆う重層上皮で発現しています。 [9] [13]ケラチン中間径フィラメントは上皮細胞内の細胞骨格の足場を構成し、細胞構造に寄与し、細胞に機械的および非機械的ストレスに耐える能力を提供します。[9] [14] [15] K5/K14ケラチンペアは、K15の非らせん状テールが中間径フィラメント表面で弱い架橋剤として作用するため、広範囲に束ねることができます。この束ねにより、中間径フィラメントの弾性、ひいては機械的弾力性が向上します。 [15]
K5/K14中間径フィラメントは、デスモプラキンとプラコフィリン-1を介して基底細胞のデスモソームに固定され、細胞を隣接する細胞と接続します。[16] ヘミデスモソームでは、プレクチンとBPAG1が膜貫通タンパク質α6β4インテグリン（細胞接着分子の一種）およびBP180/コラーゲンXVIIと結合し、基底細胞のK5/K14フィラメントを基底膜に結合します。[14]
臨床的関連性
単純性表皮水疱症
単純性表皮水疱症（EBS）は、K5またはK14の変異に関連する遺伝性の皮膚水疱性疾患である。[9] [17] [18] EBSを引き起こす変異は主にミスセンス変異であるが、挿入または欠失から生じる症例も少数ある。その作用機序は優性負性干渉であり、変異したケラチンタンパク質が細胞骨格の構造と完全性を妨害する。[9]この細胞骨格の混乱はヘミデスモソームとデスモソームへの固定の喪失にもつながり、基底細胞が基底膜および互いとの結合を失う原因となる。[14] [16]
EBS の重症度は、タンパク質内の変異の位置、および変異を含むケラチンの種類 (K5 または K14) に依存することが観察されています。中央ロッドドメインの両端に位置する 10 ～ 15 残基の「ホットスポット」領域 (HIM および HTM) のいずれかで発生する変異は、より重篤な EBS の形態と一致する傾向がありますが、他のスポットでの変異は通常、より軽度の症状をもたらします。「ホットスポット」領域にはアルファヘリックスロッドの開始および終了配列が含まれているため、これらのスポットでの変異は通常、ヘリックス安定化およびヘテロダイマー形成に大きな影響を与えます。[12] [17]さらに、K5 での変異は、おそらく立体干渉が大きいため、K14 での変異よりも重篤な症状をもたらす傾向があります。[17]
癌
ケラチン5は、乳がんや肺がんを含むいくつかの異なる種類のがんのバイオマーカーとして機能します。 [10] [11]ケラチン5は、両方のケラチン形態を標的とするCK5 / 6抗体を使用して、ケラチン6と組み合わせて検査されることがよくあります。[19]
基底細胞様乳がんは、標的療法がないため、他のタイプの乳がんよりも転帰が悪い傾向があります。[11] [20] [21]これらの乳がんは、ヒト上皮成長因子受容体2やエストロゲンまたはプロゲステロンの受容体を発現していないため、他のタイプの乳がんに非常に効果的なトラスツズマブ/ハーセプチンやホルモン療法の影響を受けません。K5の発現は基底細胞でのみ見られるため、基底細胞様乳がんの患者をスクリーニングして、効果のない治療を受けていないことを確認するための重要なバイオマーカーとして機能します。[20]
肺がんに関する研究では、扁平上皮がんはK5レベルの上昇した腫瘍を引き起こし、K5を発現していない細胞よりもK5を発現している幹細胞から発生する可能性が高いことも示されています。 [10] K5は中皮腫のマーカーとしても機能し、中皮腫と肺 腺がんを区別するために使用できます。[22]同様に、 K5陽性の乳頭腫とK5陰性の乳頭がんを区別するために使用できます。 [23]また、基底細胞がん、移行上皮がん、唾液腺腫瘍、胸腺腫のマーカーとしても機能します。[22]
K5の発現は、上皮間葉転換（EMT）過程にある細胞の中間表現型に関連しています。このプロセスは、腫瘍細胞が体中を移動し、遠隔部位に定着するのを助けるため、腫瘍の進行と転移に大きな役割を果たします。したがって、K5は基底細胞転移の特定に役立つ可能性があります。[24]
参照
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さらに読む
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外部リンク
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