Queratina 5

KRT5
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Identificadores
AliasKRT5 , CK5, DDD, DDD1, EBS2, K5, KRT5A, queratina 5, EBS2E, EBS2B, EBS2C, EBS1, EBS2A, EBS2F, EBS2D
Identificaciones externasOMIM : 148040; MGI : 96702; HomoloGene : 55461; Tarjetas genéticas : KRT5; OMA :KRT5 - ortólogos
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entre

3852

110308

Conjunto

ENSG00000186081

ENSMUSG00000061527

Protección unificada

P13647

Q922U2

RefSeq (ARNm)

Número de modelo_000424

NM_027011

RefSeq (proteína)

NP_000415

NP_081287

Ubicación (UCSC)Crónica 12: 52.51 – 52.52 MbCrónica 15: 101.62 – 101.62 Mb
Búsqueda en PubMed[3][4]
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La queratina 5 , también conocida como KRT5 , K5 o CK5 , es una proteína codificada en los seres humanos por el gen KRT5 . [5] [6] [7] Se dimeriza con la queratina 14 y forma los filamentos intermedios (IF) que componen el citoesqueleto de las células epiteliales basales . [8] [9] Esta proteína está implicada en varias enfermedades, entre ellas la epidermólisis ampollosa simple y los cánceres de mama y pulmón. [9] [10] [11]

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 varilla 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 varilla central, que se denominan motivo de iniciación de hélice (HIM) y motivo de terminación de hélice (HTM), están altamente 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 de cabeza y cola variables, no helicoidales, que sobresalen de la superficie del IF y proporcionan especificidad a diferentes polipéptidos del IF. [8]

Las barras centrales del IF contienen repeticiones de heptada (que repiten patrones de siete residuos) de residuos hidrofóbicos que permiten que dos proteínas IF diferentes se entrelacen en una formación de bobina enrollada a través de interacciones hidrofóbicas . [8] Estos heterodímeros se forman entre pares específicos de queratina de 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 de bobina enrollada experimentan un ensamblaje gradual y se combinan de manera antiparalela , formando interacciones de extremo a extremo con otras bobinas enrolladas 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 andamiaje citoesquelético dentro de las células epiteliales, lo que contribuye a la arquitectura celular y proporciona a las células la capacidad de soportar tensiones mecánicas y no mecánicas . [9] [14] [15] Los pares de queratina K5/K14 pueden experimentar una agrupación extensa debido a la cola no helicoidal de K15 que actúa como un reticulante débil en la superficie del filamento intermedio. Esta agrupación aumenta la elasticidad y, por lo tanto, la resiliencia mecánica de los filamentos intermedios. [15]

Los filamentos intermedios K5/K14 están anclados a los desmosomas de las células basales a través de la desmoplaquina y la plakofilina-1 , conectando las células con sus vecinas. [16] En el hemidesmosoma , la plectina y BPAG1 se asocian con las proteínas transmembrana integrina α6β4 , un tipo de molécula de adhesión celular , y BP180/colágeno XVII , que unen los filamentos K5/K14 en las células basales a la lámina basal . [14]

Relevancia clínica

Epidermólisis ampollosa simple

La epidermólisis ampollosa simple (EBS) es un trastorno hereditario de formación 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 interfiriendo con la estructura e integridad del citoesqueleto. [9] Esta desorganización del citoesqueleto también conduce a una pérdida de anclaje a los hemidesmosomas y desmosomas, lo que hace que las células basales pierdan su vínculo con la lámina basal y entre sí. [14] [16]

Se ha observado que la gravedad de la 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 se producen en cualquiera de las dos regiones de “puntos calientes” de 10 a 15 residuos ubicadas en cada extremo del dominio de la varilla central (HIM y HTM) tienden a coincidir con formas más graves de EBS, mientras que las mutaciones en otros puntos suelen dar lugar a síntomas más leves. Dado que las regiones de “puntos calientes” contienen las secuencias de iniciación y terminación de la varilla alfa-helicoidal, las mutaciones en estos puntos suelen tener un mayor efecto en la estabilización de la hélice y la formación del heterodímero. [12] [17] Además, las mutaciones en K5 tienden a dar lugar a síntomas más graves que las mutaciones en K14, posiblemente debido a una mayor interferencia estérica . [17]

Cáncer

La queratina 5 actúa como biomarcador para varios tipos diferentes de cáncer, incluidos el cáncer de mama y de 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 basales 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 receptores de estrógeno o progesterona , lo que los hace inmunes al Trastuzumab/Herceptin y las terapias hormonales , que son muy efectivas contra otros tipos de cáncer de mama. Debido al hecho de que la expresión de K5 solo se observa en las células basales, sirve como un biomarcador importante para detectar pacientes con cánceres de mama basales para garantizar 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 un marcador de mesotelioma , y ​​se puede utilizar 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 un marcador de carcinoma de células basales , carcinoma de células transicionales , tumores de glándulas salivales y timoma . [22]

La expresión de K5 está relacionada con el fenotipo intermedio de las células que atraviesan la transición epitelial-mesenquimal (EMT). Este proceso tiene un papel importante en la progresión tumoral y la metástasis, ya que ayuda a que las células tumorales se desplacen por todo el cuerpo y colonicen sitios distantes. Por lo tanto, K5 puede ser útil en la identificación de metástasis de células basales. [24]

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

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