الكيراتين 5

الكيراتين 5 ، المعروف أيضًا باسم KRT5 أو K5 أو CK5 ، هو بروتين يُشفَّر في الإنسان بواسطة جين KRT5 . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] يتحد هذا البروتين مع الكيراتين 14 لتكوين الخيوط المتوسطة التي تُشكِّل الهيكل الخلوي للخلايا الظهارية القاعدية . [ 8 ] [ 9 ] يشارك هذا البروتين في العديد من الأمراض، بما في ذلك انحلال البشرة الفقاعي البسيط وسرطان الثدي والرئة. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

بناء

الكيراتين 5، كغيره من أفراد عائلة الكيراتين ، هو بروتين خيطي وسيط. تتميز هذه الببتيدات بنطاق قضيب مركزي مكون من 310 حمض أميني، يتألف من أربعة أجزاء حلزونية ألفا (الحلزون 1A، 1B، 2A، و2B) متصلة بثلاث مناطق رابطة قصيرة (L1، L1-2، وL2). [ 8 ] نهايات نطاق القضيب المركزي، والتي تُسمى وحدة بدء الحلزون (HIM) ووحدة إنهاء الحلزون (HTM)، محفوظة بدرجة عالية. وهي ذات أهمية خاصة لاستقرار الحلزون ، وتكوين ثنائي الوحدات غير المتجانسة، وتكوين الخيوط. [ 12 ] على جانبي القضيب المركزي، توجد مناطق رأس وذيل متغيرة وغير حلزونية تبرز من سطح الخيط الوسيط وتُضفي خصوصية على ببتيدات الخيط الوسيط المختلفة. [ 8 ]

تحتوي القضبان المركزية للخيوط المتوسطة على تكرارات سباعية (أنماط متكررة من سبعة بقايا) من بقايا كارهة للماء، مما يسمح لبروتينين مختلفين من الخيوط المتوسطة بالتشابك لتكوين بنية حلزونية مزدوجة عبر تفاعلات كارهة للماء . [ 8 ] تتشكل هذه الثنائيات غير المتجانسة بين أزواج محددة من الكيراتين من النوع الأول (الحمضي) والنوع الثاني (القاعدي). يرتبط الكيراتين K5، وهو من النوع الثاني، مع الكيراتين K14 من النوع الأول. [ 13 ] تخضع ثنائيات البنية الحلزونية المزدوجة لتجميع تدريجي وتتحد بطريقة متوازية عكسية ، مكونة تفاعلات طرفية مع حلزونات مزدوجة أخرى لتكوين  خيوط متوسطة كبيرة يبلغ قطرها 10 نانومتر. [ 8 ] [ 14 ]

وظيفة

يُعبَّر عن الكيراتين 5 (وكيراتين 14) بشكل أساسي في الخلايا الكيراتينية القاعدية في البشرة ، وتحديدًا في النسيج الطلائي الطبقي المبطن للجلد والجهاز الهضمي. [ 9 ] [ 13 ] تُشكِّل خيوط الكيراتين المتوسطة الهيكل الخلوي داخل الخلايا الطلائية، مما يُساهم في بنية الخلية ويُعطيها القدرة على تحمُّل الإجهادات الميكانيكية وغير الميكانيكية . [ 9 ] [ 14 ] [ 15 ] تستطيع أزواج الكيراتين K5/K14 التَكَاثُّع بشكل كبير نظرًا لأن الذيل غير الحلزوني لكيراتين 15 يعمل كرابط متقاطع ضعيف على سطح الخيط المتوسط. يزيد هذا التَكَاثُّع من مرونة الخيوط المتوسطة، وبالتالي مقاومتها الميكانيكية. [ 15 ]

ترتبط الخيوط المتوسطة K5/K14 بالجسيمات الرابطة للخلايا القاعدية عبر ديزموبلاكين وبلاكوفيلين -1 ، مما يربط الخلايا بجيرانها. [ 16 ] عند نصف الجسيم الرابط ، يرتبط كل من بليكتين وBPAG1 ببروتينات غشائية، مثل إنتغرين α6β4 ، وهو نوع من جزيئات الالتصاق الخلوي ، و BP180/كولاجين XVII ، مما يربط خيوط K5/K14 في الخلايا القاعدية بالصفيحة القاعدية . [ 14 ]

الأهمية السريرية

انحلال البشرة الفقاعي البسيط

انحلال البشرة الفقاعي البسيط (EBS) هو اضطراب جلدي وراثي يتميز بظهور بثور، ويرتبط بطفرات في جين الكيراتين K5 أو K14. [ 9 ] [ 17 ] [ 18 ] تُعدّ الطفرات المسببة لـ EBS في الغالب طفرات خاطئة ، ولكن ينشأ عدد قليل من الحالات عن إدخالات أو حذف . وتتمثل آلية عملها في التداخل السلبي السائد ، حيث تتداخل بروتينات الكيراتين المتحولة مع بنية وسلامة الهيكل الخلوي. [ 9 ] ويؤدي هذا الخلل في الهيكل الخلوي أيضًا إلى فقدان التثبيت على نصف الدسموسومات والدسموسومات، مما يتسبب في فقدان الخلايا القاعدية لارتباطها بالغشاء القاعدي وببعضها البعض. [ 14 ] [ 16 ]

لوحظ أن شدة مرض انحلال البشرة الفقاعي البسيط (EBS) تعتمد على موقع الطفرة داخل البروتين، بالإضافة إلى نوع الكيراتين (K5 أو K14) الذي يحتوي على الطفرة. تميل الطفرات التي تحدث في أي من منطقتي "النقاط الساخنة" المكونتين من 10-15 حمضًا أمينيًا والواقعتين على طرفي نطاق القضيب المركزي (HIM وHTM) إلى التزامن مع أشكال أكثر حدة من مرض انحلال البشرة الفقاعي البسيط، بينما تؤدي الطفرات في مواقع أخرى عادةً إلى أعراض أخف. نظرًا لأن مناطق "النقاط الساخنة" تحتوي على تسلسلات بدء وإنهاء القضيب الحلزوني ألفا، فإن الطفرات في هذه المواقع عادةً ما يكون لها تأثير أكبر على استقرار الحلزون وتكوين ثنائي الوحدات غير المتجانس. [ 12 ] [ 17 ] بالإضافة إلى ذلك، تميل الطفرات في K5 إلى التسبب في أعراض أكثر حدة من الطفرات في K14، ربما بسبب التداخل الفراغي الأكبر . [ 17 ]

سرطان

يُعد الكيراتين 5 مؤشرًا حيويًا لأنواع عديدة من السرطان، بما في ذلك سرطان الثدي وسرطان الرئة. [ 10 ] [ 11 ] وغالبًا ما يُجرى اختباره بالتزامن مع الكيراتين 6 ، باستخدام الأجسام المضادة CK5/6 ، التي تستهدف كلا شكلي الكيراتين. [ 19 ]

تميل سرطانات الثدي الشبيهة بالخلايا القاعدية إلى أن تكون نتائجها أسوأ من أنواع سرطان الثدي الأخرى نظرًا لقلة العلاجات الموجهة. [ 11 ] [ 20 ] [ 21 ] لا تُظهر هذه السرطانات مستقبل عامل نمو البشرة البشري 2 أو مستقبلات الإستروجين أو البروجسترون ، مما يجعلها مقاومة لعقار تراستوزوماب/هيرسيبتين والعلاجات الهرمونية ، والتي تُعد فعالة للغاية ضد أنواع سرطان الثدي الأخرى. ولأن التعبير عن K5 يقتصر على الخلايا القاعدية، فإنه يُعد مؤشرًا حيويًا هامًا لفحص المرضى المصابين بسرطانات الثدي الشبيهة بالخلايا القاعدية لضمان عدم تلقيهم علاجًا غير فعال. [ 20 ]

أظهرت الدراسات التي أُجريت على سرطان الرئة أن سرطان الخلايا الحرشفية يُنتج أورامًا ذات مستويات مرتفعة من الكيراتين 5 (K5)، وأنها أكثر عرضةً للنشوء من الخلايا الجذعية التي تُعبّر عن K5 مقارنةً بالخلايا التي لا تُعبّر عنه. [ 10 ] كما يُعدّ K5 مؤشرًا لورم المتوسطة ، ويمكن استخدامه للتمييز بينه وبين سرطان الغدد الرئوية . [ 22 ] وبالمثل، يمكن استخدامه للتمييز بين الورم الحليمي ، الذي يُعبّر عن K5، وسرطان الغدة الزعترية ، الذي لا يُعبّر عنه. [ 23 ] ويمكن استخدامه أيضًا كمؤشر لسرطان الخلايا القاعدية ، وسرطان الخلايا الانتقالية ، وأورام الغدد اللعابية، والورم التوتي . [ 22 ]

يرتبط التعبير عن K5 بالنمط الظاهري الوسيط للخلايا التي تخضع لعملية التحول الظهاري-الميزانشيمي (EMT). تلعب هذه العملية دورًا كبيرًا في تطور الأورام وانتشارها ، إذ تُساعد الخلايا السرطانية على الانتقال في جميع أنحاء الجسم واستعمار مواقع بعيدة. لذلك، قد يكون K5 مفيدًا في تحديد نقائل الخلايا القاعدية. [ 24 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000186081 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000061527 Ensembl ، مايو 2017
  3. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. ^ "جين إنتريز: KRT5 كيراتين 5 (انحلال البشرة الفقاعي البسيط، أنواع داولينج-ميرا/كوبنر/ويبر-كوكاين)" .
  6. ليرش ر، فوكس إي (يناير 1988). "تسلسل وتعبير الكيراتين من النوع الثاني، K5، في خلايا البشرة البشرية" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 8 (1): 486-493 . doi : 10.1128/mcb.8.1.486 . PMC 363157. PMID 2447486 .  
  7. إيكرت آر إل، رورك إي إيه (يونيو 1988). "يكشف تسلسل الكيراتين البشري من النوع الثاني بوزن 58 كيلو دالتون (#5) عن غياب حفظ التسلسل في المنطقة 5' العلوية بين الكيراتينات البشرية المتزامنة التعبير". الحمض النووي . 7 (5). ماري آن ليبرت، إنك.: 337-345 . doi : 10.1089/dna.1.1988.7.337 . PMID 2456903 . 
  8. 1 2 3 4 5 تشان واي إم، يو كيو سي، لوبلان-ستراسيسكي جيه، كريستيانو إيه، بولكينين إل، كوتشيرلاباتي آر إس، وآخرون (أبريل 1994). "طفرات في الجزء الرابط غير الحلزوني L1-2 من الكيراتين 5 لدى مرضى انحلال البشرة الفقاعي البسيط من نوع ويبر-كوكاين". مجلة علوم الخلية . 107 (4): 765-774 . doi : 10.1242/jcs.107.4.765 . PMID 7520042 .  
  9. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ أتكينسون إس دي، ماكجيليجان في إي، لياو إتش، سزيفيريني آي، سميث إف جيه، مور سي بي، وآخرون . (أكتوبر ٢٠١١). "تطوير siRNA علاجي خاص بالأليل لطفرات الكيراتين ٥ في انحلال البشرة الفقاعي البسيط" . مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية . ١٣١ (١٠): ٢٠٧٩-٢٠٨٦ . doi : 10.1038/jid.2011.169 . PMID 21716320 .  
  10. مولفيل إم إس، كراتز جيه آر، فام بي، جابلونز دي إم، هي بي (فبراير 2013). "دور الخلايا الجذعية في إصلاح المسالك الهوائية: دلالات على أصول سرطان الرئة" . المجلة الصينية للسرطان . 32 ( 2 ): 71-74 . doi : 10.5732/cjc.012.10097 (غير نشط في 12 يوليو 2025). PMC 3845611. PMID 23114089 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: رقم التعريف الرقمي غير نشط اعتبارًا من يوليو 2025 ( رابط )
  11. 1 2 3 فان دي راين إم، بيرو سي إم، تيبشيراني آر، هاس بي، كاليونيمي أو، كونونين جيه، وآخرون . (ديسمبر 2002). "يُحدد التعبير عن السيتوكيراتين 17 و5 مجموعة من سرطانات الثدي ذات المآل السريري السيئ" . المجلة الأمريكية لعلم الأمراض . 161 (6): 1991-1996 . doi : 10.1016/S0002-9440(10) 64476-8 . PMC 1850928. PMID 12466114 .   
  12. 1 2 شينكوما إس، نيشي دبليو، جاكيك دبليو كيه، ناتسوجا كيه، أوجي إتش، ناكامورا إتش، وآخرون . (سبتمبر 2013). "تشير طفرة الكيراتين 5 الجديدة في عائلة أفريقية تعاني من انحلال البشرة الفقاعي البسيط إلى أهمية الحمض الأميني الموجود في الموقع الحدودي بين النطاقين H1 والملف 1A" . اكتا ديرماتو-فينيريولوجيكا . 93 (5): 585– 7. دوى : 10.2340/00015555-1538 . بميد 23450297 .  
  13. 1 2 راميريز أ، برافو أ، جوركانو جيه إل، فيدال م (نوفمبر 1994). "تسلسلات الطرف 5' لجين الكيراتين 5 البقري توجه التعبير النسيجي والخلوي النوعي لجين lacZ في البالغين وأثناء النمو". التمايز؛ بحث في التنوع البيولوجي . 58 (1): 53-64 . doi : 10.1046/j.1432-0436.1994.5810053.x . PMID 7532601 . 
  14. ١ ٢ ٣ ٤ بوامر، ج. إ.، فافر، ب.، فونتاو، ل.، لينجاسامي، ب.، بيغري، ن.، بورادوري، ل. (نوفمبر ٢٠١٤). "تفاعل البلكتين مع الكيراتين ٥ و١٤: الاعتماد على عدة نطاقات من البلكتين والبنية الرباعية للكيراتين". مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية . ١٣٤ (١١): ٢٧٧٦-٢٧٨٣ . doi : 10.1038/jid.2014.255 . PMID 24940650 . 
  15. 1 2 كولومب بي إيه، عمري إم بي (فبراير 2002). "مبادئ "الصلابة" و"اللين" التي تحدد بنية ووظيفة وتنظيم خيوط الكيراتين المتوسطة. مجلة Current Opinion in Cell Biology ، المجلد 14 ، العدد 1، الصفحات 110-122 . doi : 10.1016/S0955-0674(01)00301-5 . PMID 11792552 . 
  16. 1 2 إنتونغ إل آر، موريل دي إف (2012). "انحلال البشرة الفقاعي الوراثي: معايير تشخيصية وتصنيف جديدان". عيادات الأمراض الجلدية . 30 (1): 70-7 . doi : 10.1016/j.clindermatol.2011.03.012 . PMID 22137229 . 
  17. 1 2 3 ليوفيتش م، ستويان ج، باودن ب.إ، جيبس ​​د، فالكويست أ، لين إ.ب، وآخرون . (يونيو 2001). "طفرة جديدة في الكيراتين 5 (K5V186L) في عائلة مصابة بـ EBS-K: استبدال محافظ يمكن أن يؤدي إلى ظهور أنماط ظاهرية مختلفة للمرض" . مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية . 116 (6): 964-969 . doi : 10.1046/j.1523-1747.2001.01334.x . PMID 11407988 .  .
  18. ^ باردهان أ، بروكنر توديرمان إل، تشابل إيل، فاين دينار أردني، هاربر إن، هاس سي، وآخرون . (2020-09-24). "انحلال البشرة الفقاعي" . مراجعات الطبيعة. مقدمات المرض . 6 (1) 78. دوى : 10.1038/s41572-020-0210-0 . ISSN 2056-676X . بميد 32973163 . S2CID 221861310 .    
  19. تيرليفيتش ر، فرانيتش س (9 يونيو 2023). أومفريز ب، زينجر د.ل (محرران). "الأصباغ وعلامات CD: السيتوكيراتين 5/6 وCK5" . PathologyOutlines.com, Inc.
  20. 1 2 تشيانغ إم سي، فودوك دي، باجديك سي، ليونغ إس، ماكيني إس، تشيا إس كيه، وآخرون . (مارس 2008). "يتمتع سرطان الثدي الشبيه بالخلايا القاعدية، المحدد بخمسة مؤشرات حيوية، بقيمة تنبؤية أفضل من النمط الظاهري ثلاثي السلبية" . مجلة أبحاث السرطان السريرية . 14 (5): 1368-1376 . doi : 10.1158/1078-0432.CCR-07-1658 . PMID 18316557 .  
  21. تشيانغ إم سي، فان دي راين إم، نيلسن تي أو (2008). "تحليل التعبير الجيني لسرطان الثدي". المراجعة السنوية لعلم الأمراض . 3 : 67-97 . doi : 10.1146/annurev.pathmechdis.3.121806.151505 . PMID 18039137 . 
  22. 1 2 تشو بي جي، وايس إل إم (يناير 2002). "التعبير عن السيتوكيراتين 5/6 في الأورام الظهارية: دراسة مناعية نسيجية لـ 509 حالة" . علم الأمراض الحديث . 15 (1): 6-10 . doi : 10.1038/modpathol.3880483 . PMID 11796835 . 
  23. وانغ ي، تشو جيه إف، ليو واي واي، هان جي بي (يناير 2013). "تحليل تعبير السيكلين D1، والسيتوكيراتين 5/6، والسيتوكيراتين 8/18 في أورام الثدي الحليمية وسرطانات الثدي الحليمية" . علم الأمراض التشخيصي . 8 8. doi : 10.1186/1746-1596-8-8 . PMC 3571902. PMID 23327593 .  
  24. سافانير ، ب. (أكتوبر 2010). "ظاهرة التحول الظهاري-اللحمي (EMT)" . حوليات علم الأورام . 21 (ملحق 7): vii89– vii92. doi : 10.1093/annonc/mdq292 . PMC 3379967. PMID 20943648 .  

للمزيد من القراءة