Citoqueratina - Cytokeratin
Las citoqueratinas son proteínas queratínicas que se encuentran en el citoesqueleto intracitoplasmático del tejido epitelial . Son un componente importante de los filamentos intermedios , que ayudan a las células a resistir el estrés mecánico. La expresión de estas citoqueratinas dentro de las células epiteliales es en gran medida específica de órganos o tejidos particulares. Por tanto, se utilizan clínicamente para identificar la célula de origen de varios tumores humanos.
Nombrar
El término "citoqueratina" comenzó a usarse a fines de la década de 1970, cuando se identificaron y caracterizaron por primera vez las subunidades de proteínas de los filamentos intermedios de queratina dentro de las células . En 2006 se creó una nueva nomenclatura sistemática para las queratinas de mamíferos, y las proteínas anteriormente llamadas "citoqueratinas" se denominan simplemente queratinas (categoría epitelial humana). Por ejemplo, la citoqueratina-4 (CK-4) ha sido rebautizada como queratina-4 (K4). Sin embargo, todavía se las conoce comúnmente como citoqueratinas en la práctica clínica.
Tipos
Hay dos categorías de citoqueratinas: las citoqueratinas de tipo I ácidas y las citoqueratinas de tipo II básicas o neutras . Dentro de cada categoría, las citoqueratinas se enumeran en orden de tamaño decreciente, desde alto peso molecular (HMWCK) hasta bajo peso molecular (LMWCK). Las citoqueratinas se encuentran generalmente en pares heterodiméricos de subunidades ácidas y básicas de tamaño similar.
| CK básico (tipo B / clase II) |
CK ácido (Tipo A / Clase I) |
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|---|---|---|
| HMWCK " queratinas escamosas " |
CK-1 CK-2 CK-3 CK-4 CK-5 CK-6 |
CK-9 CK-10 CK-11 CK-12 CK-13 CK-14 CK-15 CK-16 CK-17 |
| LMWCK " queratinas simples " |
CK-7 CK-8 |
CK-18 CK-19 CK-20 |
La expresión de estas citoqueratinas es en gran medida específica de órganos o tejidos. Los subconjuntos de citoqueratinas que expresa una célula epitelial dependen principalmente del tipo de epitelio, el momento en el curso de la diferenciación terminal y la etapa de desarrollo. Por tanto, un perfil de expresión de citoqueratina específico permite la identificación de células epiteliales. Además, esto se aplica también a las contrapartes malignas de los epitelios ( carcinomas ), ya que generalmente se conserva el perfil de citoqueratina. Así, el estudio de la expresión de citoqueratinas mediante técnicas de inmunohistoquímica es una herramienta de inmenso valor ampliamente utilizada para el diagnóstico y caracterización de tumores en patología quirúrgica .
| Citoqueratina | Sitios |
|---|---|
| Citoqueratina 4 |
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| Citoqueratina 7 |
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| Citoqueratina 8 |
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| Citoqueratina 10 |
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| Citoqueratina 13 |
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| Citoqueratina 14 |
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| Citoqueratina 18 |
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| Citoqueratina 19 |
No reacciona con hepatocitos y carcinoma hepatocelular |
| Citoqueratina 20 |
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Biología Molecular
Las citoqueratinas están codificadas por una familia que comprende 30 genes. Entre ellos, 20 son genes epiteliales y los 10 restantes son específicos de tricocitos.
Todas las cadenas de citoqueratinas están compuestas por un dominio central rico en hélice α (con una identidad de secuencia del 50-90% entre citoqueratinas del mismo tipo y alrededor del 30% entre citoqueratinas de tipo diferente) con N- y C- no α-helicoidales dominios terminales. El dominio de hélice α tiene 310-150 aminoácidos y comprende cuatro segmentos en los que se repite un patrón de siete residuos. En este patrón repetido, el primer y cuarto residuos son hidrófobos y los residuos cargados muestran polaridad positiva y negativa alternas, lo que da como resultado que los residuos polares se ubiquen en un lado de la hélice. Este dominio central de la cadena proporciona el alineamiento molecular en la estructura de la queratina y hace que las cadenas formen dímeros enrollados en solución.
Las secuencias de los dominios terminales de las cadenas de citoqueratina de tipo I y II contienen en ambos lados del dominio de barra los subdominios V1 y V2, que tienen tamaño y secuencia variables. El tipo II también presenta los subdominios conservados H1 y H2, que abarcan 36 y 20 residuos respectivamente. Los subdominios V1 y V2 contienen residuos enriquecidos con glicinas y / o serinas, proporcionando los primeros a la cadena de citoqueratina un fuerte carácter insoluble y facilitando la interacción con otras moléculas. Estos dominios terminales también son importantes para definir la función de la cadena de citoqueratina característica de un tipo de célula epitelial particular.
Dos dímeros del grupo citoqueratina en un tetrámero de queratina por unión antiparalela. Este tetrámero de citoqueratina se considera el componente principal de la cadena de citoqueratina. Mediante la unión de cabeza a cola de los tetrámeros de citoqueratina, se originan los protofilamentos, que a su vez se entrelazan en pares para formar protofibrillas. Cuatro protofibrillas dan lugar a un filamento de citoqueratina.
Biología Celular
En el citoplasma , los filamentos de queratina se asocian lateralmente entre sí para crear haces de ~ 50 nm de radio. El radio de estos haces está determinado por la interacción entre la repulsión electrostática de largo alcance y la atracción hidrofóbica de corto alcance. Estos haces de queratina abarcan una red compleja que se extiende desde la superficie del núcleo hasta la membrana celular. Numerosas proteínas accesorias están involucradas en la génesis y mantenimiento de dicha estructura.
Esta asociación entre la membrana plasmática y la superficie nuclear proporciona importantes implicaciones para la organización del citoplasma y los mecanismos de comunicación celular. Además de las funciones relativamente estáticas proporcionadas en términos de soporte del núcleo y proporcionar resistencia a la tracción a la célula, las redes de citoqueratinas experimentan una despolimerización mediada por intercambios de fosfato rápidos, con importantes implicaciones en los procesos celulares más dinámicos, como la mitosis y el período posmitótico, la célula. movimiento y diferenciación .
Las citoqueratinas interactúan con los desmosomas y los hemidesmosomas, colaborando así con la adhesión célula-célula y la conexión del tejido conectivo subyacente entre las células basales.
Se ha comprobado que los filamentos intermedios del citoesqueleto eucariota , cuyas citoqueratinas son uno de sus tres componentes, se asocian también con la red de proteínas del complejo anquirina y espectrina que subyace a la membrana celular.
Referencias
enlaces externos
- Citoqueratina en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .