Белок-глутамин гамма-глутамилтрансфераза К представляет собой фермент трансглутаминазу , который у человека кодируется геном TGM1 . [ 5] [6]
Функция
Ферменты трансглутаминазы кератиноцитов служат для специфического катализа развития оболочки ороговевших клеток, определяющей характеристики эпидермальных кератиноцитов, которые подверглись прекращению дифференциации. [7] [8] Специфические поперечные связи, образованные трансглутаминазой кератиноцитов, находятся между остатками n^ε-(γ-глутамил)лизина, которые развиваются в изопептидные белок-белковые связи, что способствует стабилизации оболочки ороговевших клеток. [9]
В терминально дифференцированном стратифицированном плоском эпителии связи белков оболочки ороговевших клеток позволяют создать структурно укрепленный, но гибкий (толщиной 15 нм) слой на месте клеточной мембраны, действуя как крайне нерастворимый барьер. [10] Экспрессия фермента наиболее сильно проявляется вдоль биологической мембраны этих полностью сформированных эпителиальных клеток, предотвращая химические и/или физические повреждения клетки. Меньшее количество ферментативной активности генов TGK (5-10%) находится в цитоплазматической фракции таких клеток, что позволяет завершить сшивание, необходимое для полной функциональности оболочки ороговевших клеток.
Исследование мутации трансглутаминазы кератиноцитов (TGK) пришло к выводу, что у людей, страдающих ихтиозом пластинчатым , наблюдается существенный дефицит активности трансглутаминазы кератиноцитов. [8] Был сделан вывод, что у страдающих этим заболеванием наблюдается снижение активности фермента в результате сниженного количества транскрипции гена TGK человека. Этот недостаток белка обусловлен распространенной мутацией гена TGK, которая существует в двух возможных вариантах, обнаруженных в локусе TGM1 на хромосоме 14q11, как было показано среди всех субъектов исследования. Такие мутации были гетерозиготными или гомозиготными, что приводит к проявлению пластинчатого ихтиоза в результате аномального перекрестного связывания оболочки ороговевших клеток.
^ abc ENSG00000285348 GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000092295, ENSG00000285348 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000022218 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Grenard P, Bates MK, Aeschlimann D (август 2001 г.). «Эволюция генов трансглутаминазы: идентификация кластера генов трансглутаминазы на человеческой хромосоме 15q15. Структура гена, кодирующего трансглутаминазу X, и нового члена семейства генов, трансглутаминазу Z». Журнал биологической химии . 276 (35): 33066–78. doi : 10.1074/jbc.M102553200 . PMID 11390390.
^ "Ген Энтреза: трансглутаминаза 1 TGM1 (полипептид эпидермального типа I K, протеин-глутамин-гамма-глутамилтрансфераза)".
^ Eckert RL, Sturniolo MT, Broome AM, Ruse M, Rorke EA (март 2005 г.). «Функция трансглутаминазы в эпидермисе». Журнал исследовательской дерматологии . 124 (3): 481–92. doi : 10.1111/j.0022-202X.2005.23627.x . PMID 15737187.
^ ab Huber M, Rettler I, Bernasconi K, Frenk E, Lavrijsen SP, Ponec M и др. (январь 1995 г.). «Мутации трансглутаминазы кератиноцитов при пластинчатом ихтиозе». Science . 267 (5197): 525–8. Bibcode :1995Sci...267..525H. doi :10.1126/science.7824952. PMID 7824952. S2CID 43324754.
^ Eckert RL, Sturniolo MT, Broome AM, Ruse M, Rorke EA (март 2005 г.). «Функция трансглутаминазы в эпидермисе». Журнал исследовательской дерматологии . 124 (3): 481–92. doi : 10.1111/j.0022-202X.2005.23627.x . PMID 15737187.
^ Ким С.Ю., Джейтнер Т.М., Штайнерт П.М. (январь 2002 г.). «Трансглутаминазы при заболеваниях». Нейрохимия Интернэшнл . 40 (1): 85–103. дои : 10.1016/s0197-0186(01)00064-x. PMID 11738475. S2CID 23418803.
^ Hennies HC, Küster W, Wiebe V, Krebsová A, Reis A (май 1998 г.). «Корреляция генотипа/фенотипа при аутосомно-рецессивном пластинчатом ихтиозе». American Journal of Human Genetics . 62 (5): 1052–61. doi :10.1086/301818. PMC 1377076 . PMID 9545389.
Дальнейшее чтение
Phillips MA, Stewart BE, Rice RH (февраль 1992 г.). «Геномная структура трансглутаминазы кератиноцитов. Набор нового экзона для измененной функции». Журнал биологической химии . 267 (4): 2282–6. doi : 10.1016/S0021-9258(18)45875-9 . PMID 1346394.
Kim IG, McBride OW, Wang M, Kim SY, Idler WW, Steinert PM (апрель 1992 г.). «Структура и организация гена человеческой трансглутаминазы 1». Журнал биологической химии . 267 (11): 7710–7. doi : 10.1016/S0021-9258(18)42573-2 . PMID 1348508.
Polakowska RR, Eickbush T, Falciano V, Razvi F, Goldsmith LA (май 1992). «Организация и эволюция гена трансглутаминазы I эпидермальных кератиноцитов человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (10): 4476–80. Bibcode :1992PNAS...89.4476P. doi : 10.1073/pnas.89.10.4476 . PMC 49105 . PMID 1350092.
Schroeder WT, Thacher SM, Stewart-Galetka S, Annarella M, Chema D, Siciliano MJ и др. (Июль 1992 г.). «Трансглутаминаза кератиноцитов I типа: экспрессия в коже человека и псориазе». Журнал исследовательской дерматологии . 99 (1): 27–34. doi :10.1111/1523-1747.ep12611394. PMID 1351505.
Yamanishi K, Inazawa J, Liew FM, Nonomura K, Ariyama T, Yasuno H и др. (сентябрь 1992 г.). «Структура гена человеческой трансглутаминазы 1». Журнал биологической химии . 267 (25): 17858–63. doi : 10.1016/S0021-9258(19)37122-4 . PMID 1381356.
Kim HC, Idler WW, Kim IG, Han JH, Chung SI, Steinert PM (январь 1991 г.). «Полная аминокислотная последовательность фермента человеческой трансглутаминазы К, выведенная из последовательностей нуклеиновых кислот клонов кДНК». Журнал биологической химии . 266 (1): 536–9. doi : 10.1016/S0021-9258(18)52469-8 . PMID 1670769.
Yamanishi K, Liew FM, Konishi K, Yasuno H, Doi H, Hirano J, Fukushima S (март 1991). «Молекулярное клонирование человеческой эпидермальной трансглутаминазной кДНК из кератиноцитов в культуре». Biochemical and Biophysical Research Communications . 175 (3): 906–13. doi :10.1016/0006-291X(91)91651-R. PMID 1673840.
Polakowska R, Herting E, Goldsmith LA (февраль 1991 г.). «Выделение кДНК для человеческой эпидермальной трансглутаминазы I типа». Журнал исследовательской дерматологии . 96 (2): 285–8. doi :10.1111/1523-1747.ep12464554. PMID 1704039.
Phillips MA, Stewart BE, Qin Q, Chakravarty R, Floyd EE, Jetten AM, Rice RH (декабрь 1990 г.). «Первичная структура трансглутаминазы кератиноцитов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 87 (23): 9333–7. Bibcode : 1990PNAS...87.9333P. doi : 10.1073 /pnas.87.23.9333 . PMC 55159. PMID 1979171.
Candi E, Melino G, Mei G, Tarcsa E, Chung SI, Marekov LN, Steinert PM (ноябрь 1995 г.). «Биохимические, структурные и трансглютаминазные свойства субстрата человеческого лорикрина, основного белка оболочки эпидермальных ороговевших клеток». Журнал биологической химии . 270 (44): 26382–90. doi : 10.1074/jbc.270.44.26382 . PMID 7592852.
Mariniello L, Esposito C, Di Pierro P, Cozzolino A, Pucci P, Porta R (июль 1993 г.). «Трансмембранный гликопротеин вируса иммунодефицита человека gp41 является акцептором аминогруппы и донорным субстратом для трансглутаминазы in vitro». European Journal of Biochemistry . 215 (1): 99–104. doi : 10.1111/j.1432-1033.1993.tb18011.x . PMID 7688299.
Russell LJ, DiGiovanna JJ, Rogers GR, Steinert PM, Hashem N, Compton JG, Bale SJ (март 1995 г.). «Мутации в гене трансглутаминазы 1 при аутосомно-рецессивном пластинчатом ихтиозе». Nature Genetics . 9 (3): 279–83. doi :10.1038/ng0395-279. PMID 7773290. S2CID 27032821.
Huber M, Rettler I, Bernasconi K, Frenk E, Lavrijsen SP, Ponec M и др. (январь 1995 г.). «Мутации трансглутаминазы кератиноцитов при пластинчатом ихтиозе». Science . 267 (5197): 525–8. Bibcode :1995Sci...267..525H. doi :10.1126/science.7824952. PMID 7824952. S2CID 43324754.
Amendola A, Lombardi G, Oliverio S, Colizzi V, Piacentini M (февраль 1994 г.). "ВИЧ-1 gp120-зависимая индукция апоптоза в антигенспецифических клонах человеческих Т-клеток характеризуется экспрессией "тканевой" трансглутаминазы и предотвращается циклоспорином A". FEBS Letters . 339 (3): 258–64. doi : 10.1016/0014-5793(94)80427-3 . PMID 7906657. S2CID 39872629.
Kim SY, Kim IG, Chung SI, Steinert PM (ноябрь 1994 г.). «Структура фермента трансглутаминазы 1. Клонирование делеций выявляет домены, которые регулируют его специфическую активность и субстратную специфичность». Журнал биологической химии . 269 (45): 27979–86. doi : 10.1016/S0021-9258(18)46883-4 . PMID 7961731.
Steinert PM, Kim SY, Chung SI, Marekov LN (октябрь 1996 г.). «Фермент трансглутаминаза 1 по-разному ацилируется миристатом и пальмитатом во время дифференциации в эпидермальных кератиноцитах». Журнал биологической химии . 271 (42): 26242–50. doi : 10.1074/jbc.271.39.24105 . PMID 8824274.
Laiho E, Ignatius J, Mikkola H, Yee VC, Teller DC, Niemi KM и др. (сентябрь 1997 г.). «Мутации трансглутаминазы 1 при аутосомно-рецессивном врожденном ихтиозе: частные и рецидивирующие мутации в изолированной популяции». American Journal of Human Genetics . 61 (3): 529–38. doi :10.1086/515498. PMC 1715945 . PMID 9326318.
Tarcsa E, Marekov LN, Andreoli J, Idler WW, Candi E, Chung SI, Steinert PM (октябрь 1997 г.). «Судьба трихогиалина. Последовательные посттрансляционные модификации пептидил-аргинин дезиминазой и трансглутаминазами». Журнал биологической химии . 272 (44): 27893–901. doi : 10.1074/jbc.272.44.27893 . PMID 9346937.
Petit E, Huber M, Rochat A, Bodemer C, Teillac-Hamel D, Müh JP и др. (1998). «Три новые точечные мутации в гене трансглутаминазы кератиноцитов (TGK) при пластинчатом ихтиозе: значение для уровня транскрипта мутанта, иммунодетекции и активности TGK». European Journal of Human Genetics . 5 (4): 218–28. doi :10.1159/000484767. PMID 9359043.
Ивасаки В., Нагата К., Хатанака Х., Инуи Т., Кимура Т., Мурамацу Т. и др. (декабрь 1997 г.). «Структура раствора мидкина, нового гепаринсвязывающего фактора роста». Журнал ЭМБО . 16 (23): 6936–46. дои : 10.1093/emboj/16.23.6936. ПМЦ 1170297 . ПМИД 9384573.
