Цитокератин - Cytokeratin

Кератиновые промежуточные филаменты в эпителиальных клетках (красное пятно).

Цитокератины находятся кератин белки найдено в внутрицитоплазматический цитоскелет из ткань эпителия. Они являются важным компонентом промежуточные нити, которые помогают клеткам противостоять механическим воздействиям.^[1] Экспрессия этих цитокератинов в эпителиальных клетках в значительной степени специфична для конкретных органов или тканей. Таким образом, они используются в клинической практике для определения клетки происхождения различных опухолей человека.

Именование

Термин «цитокератин» начал использоваться в конце 1970-х годов, когда белковые субъединицы кератина промежуточные нити внутри клетки были впервые идентифицированы и охарактеризованы.^[2] В 2006 году была создана новая систематическая номенклатура кератинов млекопитающих, и белки, ранее называемые «цитокератинами», просто называются кератинами (категория эпителия человека). Например, цитокератин-4 (CK-4) был переименован в кератин-4 (K4).^[3] Однако в клинической практике они по-прежнему часто называют цитокератинами.

Типы

Микрофотография показывает окрашивание низкомолекулярным цитокератином (LMWCK) промежуточный трофобласт (плацентарная ткань ) и железы эндометрия.

Есть две категории цитокератинов: кислый цитокератины I типа и базовый или нейтральный цитокератины типа II. Внутри каждой категории цитокератины пронумерованы в порядке убывания размера от низкомолекулярного (LMWCK) до высокомолекулярного (HMWCK). Цитокератины обычно находятся в гетеродимерных парах кислотных и основных субъединиц одинакового размера.^[4]

	Базовый СК (Тип B / Класс II)	Кислый CK (Тип A / класс I)
HMWCK "плоские кератины"	СК-1 СК-2 СК-3 СК-4 СК-5 СК-6	СК-9 СК-10 СК-11 СК-12 СК-13 СК-14 СК-15 СК-16 СК-17
LMWCK "простые кератины"	СК-7 СК-8	СК-18 СК-19 СК-20

Экспрессия этих цитокератинов в значительной степени зависит от органа или ткани. Подмножества цитокератинов, которые экспрессируются эпителиальной клеткой, зависят главным образом от типа эпителия, момента терминальной дифференцировки и стадии развития. Таким образом, определенный профиль экспрессии цитокератина позволяет идентифицировать эпителиальные клетки. Кроме того, это относится также к злокачественным аналогам эпителия (карциномы ), так как цитокератиновый профиль обычно сохраняется. Таким образом, исследование экспрессии цитокератина иммуногистохимия методы - инструмент огромной ценности, широко используемый для диагностики и характеристики опухолей в хирургии. патология.^[5]

Цитокератин	Места
Цитокератин 4	Некератинизированный плоский эпителий, в том числе роговица и переходный эпителий[6]
Цитокератин 7	Подгруппа железистый эпителий и их опухоли[6] Переходный эпителий и переходная карцинома[6]
Цитокератин 8	Железистый эпителий пищеварительного, респираторного и урогенитального трактов, эндокринных и экзокринных клеток, а также мезотелиальных клеток Аденокарциномы, происходящие от перечисленных выше[6]
Цитокератин 10	Кератинизированный многослойный эпителий Дифференцированные области высокодифференцированной плоскоклеточный рак[6]
Цитокератин 13	Некератинизированный плоский эпителий, кроме роговицы[6]
Цитокератин 14	Базальный слой стратифицированных и комбинированный эпителий[6]
Цитокератин 18	Железистый эпителий пищеварительного, дыхательного и урогенитального трактов, эндокринные и экзокринные клетки, а также мезотелиальные клетки Аденокарциномы, происходящие от перечисленных выше[6]
Цитокератин 19	Эпителий железистого типа [6] Карциномы[6] Не реагирует с гепатоциты и гепатоцеллюлярная карцинома[6]
Цитокератин 20	Эпителий железистого типа. Кольцо-печатка / круглые прозрачные ячейки [6] Стромальная опухоль ЖКТ (Крукенберг )[6]

Молекулярная биология

Цитокератины кодируются семейством, состоящим из 30 генов. Среди них 20 являются эпителиальными генами, а остальные 10 специфичны для трихоцитов.

Все цепи цитокератина состоят из центрального богатого α-спиралями домена (с 50-90% идентичностью последовательностей среди цитокератинов одного типа и примерно 30% между цитокератинами другого типа) с не-α-спиральными N- и C- терминальные домены. Α-спиральный домен состоит из 310–150 аминокислот и включает четыре сегмента, в которых повторяется структура из семи остатков. В этом повторяющемся шаблоне первый и четвертый остатки являются гидрофобными, а заряженные остатки демонстрируют чередующуюся положительную и отрицательную полярность, в результате чего полярные остатки расположены на одной стороне спирали. Этот центральный домен цепи обеспечивает выравнивание молекул в структуре кератина и заставляет цепи образовывать спиральные димеры в растворе.

Последовательности концевых доменов цитокератиновых цепей типа I и II содержат на обеих сторонах стержневого домена субдомены V1 и V2, которые имеют переменный размер и последовательность. Тип II также представлен консервативными субдоменами H1 и H2, включающими 36 и 20 остатков соответственно. Субдомены V1 и V2 содержат остатки, обогащенные глицинами и / или серинами, причем первые придают цитокератиновой цепи сильный нерастворимый характер и облегчают взаимодействие с другими молекулами. Эти концевые домены также важны для определения функции цитокератиновой цепи, характерной для определенного типа эпителиальных клеток.

Два димера цитокератиновой группы превращаются в тетрамер кератина путем антипараллельного связывания. Этот тетрамер цитокератина считается основным строительным блоком цитокератиновой цепи. Путем соединения тетрамеров цитокератина голова-хвост образуются протофиламенты, которые, в свою очередь, попарно переплетаются с образованием протофибрилл. Четыре протофибриллы уступают место одной цитокератиновой нити.

Цитокератиновые филаменты в эпителиальной клетке человека

Клеточная биология

в цитоплазма кератиновые нити образуют сложную сеть, которая простирается от поверхности ядра до клеточной мембраны. Многочисленные дополнительные белки участвуют в возникновении и поддержании такой структуры.

Эта связь между плазматическая мембрана и ядерная поверхность обеспечивает важные последствия для организации цитоплазмы и механизмов клеточной коммуникации. Помимо относительно статических функций, обеспечиваемых с точки зрения поддержки ядра и обеспечения прочности на разрыв клетки, сети цитокератина подвергаются быстрому фосфатному обмену, опосредованному деполимеризацией, что имеет важные последствия для более динамичных клеточных процессов, таких как митоз и постмитотический период, клетка движение и дифференциация.

Цитокератины взаимодействуют с десмосомами и гемидесмосомами, тем самым взаимодействуя с клеточной адгезией и соединительной тканью, лежащей в основе базальных клеток.

В промежуточные нити эукариот цитоскелет, которые цитокератины являются одним из трех его компонентов, как было исследовано, связаны также с сетью белков комплекса анкирина и спектрина, которая лежит в основе клеточной мембраны.^{[нужна цитата ]}

Рекомендации

1. Herrmann H, Bär H, Kreplak L, Стрелков С.В., Aebi U (июль 2007 г.). «Промежуточные филаменты: от клеточной архитектуры до наномеханики». Nat. Преподобный Мол. Cell Biol. 8 (7): 562–73. Дои:10.1038 / nrm2197. PMID  17551517.
2. Franke WW, Schmid E, Osborn M, Weber K (июнь 1979). «Филаменты среднего размера эндотелиальных клеток человека». Журнал клеточной биологии. 81 (3): 570–80. Дои:10.1083 / jcb.81.3.570. ЧВК  2110384. PMID  379021.
3. Schweizer J, Bowden PE, Coulombe PA и др. (Июль 2006 г.). «Новая согласованная номенклатура кератинов млекопитающих». Журнал клеточной биологии. 174 (2): 169–74. Дои:10.1083 / jcb.200603161. ЧВК  2064177. PMID  16831889.
4. Рехтман, Наташа; Бишоп, Джастин А. (2011). Краткое справочное руководство для хирургических патологов. Гейдельберг: Springer. С. 4–8. ISBN  978-3-642-20085-4.
5. Даббс, DJ (2010). Диагностическая иммуногистохимия: тераностические и геномные применения (3-е изд.). Нью-Йорк: Сондерс.
6. MUbio> МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ АНТИТЕЛЫ К ЦИТОКЕРАТИНАМ^{[постоянная мертвая ссылка ]} Проверено октябрь 2010 г.

внешняя ссылка

• Цитокератин в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)