السيتوكيراتين

خيوط الكيراتين المتوسطة في الخلايا الظهارية (صبغة حمراء).

السيتوكيراتينات هي بروتينات كيراتينية موجودة في الهيكل الخلوي داخل السيتوبلازم للأنسجة الظهارية . وهي مكون أساسي للخيوط المتوسطة ، التي تساعد الخلايا على مقاومة الإجهاد الميكانيكي. ^[¹^] يُعدّ التعبير عن هذه السيتوكيراتينات داخل الخلايا الظهارية خاصًا إلى حد كبير بأعضاء أو أنسجة معينة. ولذلك، تُستخدم سريريًا لتحديد الخلية الأصلية للعديد من الأورام البشرية.

تسمية

بدأ استخدام مصطلح "السيتوكيراتين" في أواخر سبعينيات القرن العشرين، عندما تم تحديد وتوصيف الوحدات البروتينية للخيوط المتوسطة للكيراتين داخل الخلايا لأول مرة. ^{[ 2 ]} في عام 2006، تم وضع نظام تسمية جديد للكيراتينات في الثدييات، وأصبحت البروتينات التي كانت تُسمى سابقًا "سيتوكيراتين" تُعرف ببساطة باسم "كيراتينات " (فئة الخلايا الظهارية البشرية). على سبيل المثال، أُعيد تسمية السيتوكيراتين-4 (CK-4) إلى كيراتين-4 (K4). ^{[ 3 ]} ومع ذلك، لا يزال يُشار إليها عادةً باسم "سيتوكيراتينات" في الممارسة السريرية.

الأنواع

توجد فئتان من السيتوكيراتينات: السيتوكيراتينات الحمضية من النوع الأول، والسيتوكيراتينات القاعدية أو المتعادلة من النوع الثاني . ضمن كل فئة، تُرقّم السيتوكيراتينات بترتيب تنازلي حسب الحجم، من الوزن الجزيئي العالي (HMWCKs) إلى الوزن الجزيئي المنخفض (LMWCKs). توجد السيتوكيراتينات عادةً في أزواج غير متجانسة من وحدات فرعية حمضية وقاعدية متقاربة الحجم. ^{[ 4 ]}

	اختبار CK الأساسي (النوع ب / الفئة الثانية)	إنزيم الكرياتين كيناز الحمضي (النوع أ / الفئة الأولى)
HMWCK " الكيراتينات الحرشفية "	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 " الكيراتينات البسيطة "	CK-7 CK-8	CK-18 CK-19 CK-20

يُعدّ التعبير عن هذه الكيراتينات الخلوية خاصًا إلى حد كبير بالعضو أو النسيج. وتعتمد مجموعات الكيراتينات الخلوية التي تُعبّر عنها الخلية الظهارية بشكل أساسي على نوع الظهارة، ومرحلة التمايز النهائي، ومرحلة النمو. وبالتالي، يسمح نمط التعبير المحدد للكيراتينات الخلوية بتحديد الخلايا الظهارية. علاوة على ذلك، ينطبق هذا أيضًا على نظائر الظهارة الخبيثة ( السرطانات )، حيث يُحتفظ بنمط الكيراتين الخلوي بشكل عام. لذا، تُعدّ دراسة التعبير عن الكيراتينات الخلوية بتقنيات الكيمياء النسيجية المناعية أداة ذات قيمة هائلة تُستخدم على نطاق واسع لتشخيص الأورام وتوصيفها في علم الأمراض الجراحية . ^{[ 5 ]}

السيتوكيراتين	المواقع
السيتوكيراتين 4	الظهارة الحرشفية غير المتقرنة، بما في ذلك القرنية والظهارة الانتقالية ^{[ 6 ]}
السيتوكيراتين 7	مجموعة فرعية من الظهارة الغدية وأورامها ^{[ 6 ]} الظهارة الانتقالية والسرطان الانتقالي ^{[ 6 ]}
السيتوكيراتين 8	الخلايا الظهارية الغدية في الجهاز الهضمي والتنفسي والبولي التناسلي، بما في ذلك الخلايا الصماء والخلايا الخارجية الإفراز، بالإضافة إلى الخلايا المتوسطة الأورام الغدية السرطانية الناشئة من تلك المذكورة أعلاه ^{[ 6 ]}
السيتوكيراتين 10	ظهارة طبقية متقرنة مناطق متمايزة من سرطانات الخلايا الحرشفية عالية التمايز ^{[ 6 ]}
السيتوكيراتين 13	الظهارة الحرشفية غير المتقرنة، باستثناء القرنية ^{[ 6 ]}
السيتوكيراتين 14	الطبقة القاعدية من الظهارة الطبقية والمختلطة ^{[ 6 ]}
السيتوكيراتين 18	الخلايا الظهارية الغدية في الجهاز الهضمي والتنفسي والبولي التناسلي، بما في ذلك الخلايا الصماء والخلايا الخارجية الإفراز، بالإضافة إلى الخلايا المتوسطة الأورام الغدية السرطانية الناشئة من تلك المذكورة أعلاه ^{[ 6 ]}
السيتوكيراتين 19	الظهارة الغدية ^{[ 6 ]} السرطانات ^{[ 6 ]} لا يتفاعل مع الخلايا الكبدية وسرطان الخلايا الكبدية ^{[ 6 ]}
سيتوكيراتين 20	ظهارة من النوع الغدي. خلايا خاتمية/مستديرة شفافة ^{[ 6 ]} ورم انسجة الجهاز الهضمي ( كروكنبرج ) ^{[ 6 ]}

البيولوجيا الجزيئية

يتم ترميز الكيراتينات الخلوية بواسطة عائلة تضم 30 جينًا. من بينها، 20 جينًا ظهاريًا والـ 10 المتبقية خاصة بالخلايا الشعرية.

تتكون جميع سلاسل السيتوكيراتين من نطاق مركزي غني بالحلزون ألفا (بنسبة تطابق تسلسل تتراوح بين 50 و90% بين السيتوكيراتينات من النوع نفسه، ونحو 30% بين السيتوكيراتينات من الأنواع المختلفة)، مع نطاقين طرفيين غير حلزونيين ألفا في الطرفين الأميني والكربوكسيلي. يحتوي النطاق الحلزوني ألفا على 310-150 حمضًا أمينيًا، ويتألف من أربعة أجزاء تتكرر فيها سبعة أحماض أمينية. في هذا النمط المتكرر، يكون الحمضان الأمينيان الأول والرابع كارهين للماء، بينما تُظهر الأحماض الأمينية المشحونة قطبية موجبة وسالبة بالتناوب، مما يؤدي إلى وجود الأحماض الأمينية القطبية على جانب واحد من الحلزون. يوفر هذا النطاق المركزي للسلسلة المحاذاة الجزيئية في بنية الكيراتين، ويجعل السلاسل تُشكّل ثنائيات ملتفة في المحلول.

تحتوي تسلسلات النطاقات الطرفية لسلاسل السيتوكيراتين من النوع الأول والثاني، على جانبي نطاق القضيب، على النطاقين الفرعيين V1 وV2، اللذين يختلفان في الحجم والتسلسل. كما يحتوي النوع الثاني على النطاقين الفرعيين المحفوظين H1 وH2، اللذين يتألفان من 36 و20 حمضًا أمينيًا على التوالي. يحتوي النطاقان الفرعيان V1 وV2 على أحماض أمينية غنية بالجليسين و/أو السيرين، حيث يمنح الأول سلسلة السيتوكيراتين خاصية عدم الذوبان القوية ويسهل تفاعلها مع الجزيئات الأخرى. تُعد هذه النطاقات الطرفية مهمة أيضًا في تحديد وظيفة سلسلة السيتوكيراتين المميزة لنوع معين من الخلايا الظهارية.

يتحد جزيئان ثنائيان من السيتوكيراتين لتكوين رباعي كيراتين عبر ارتباط متضاد التوازي. يُعتبر هذا الرباعي السيتوكيراتين الوحدة البنائية الرئيسية لسلسلة السيتوكيراتين. ومن خلال ارتباط رباعيات السيتوكيراتين من الرأس إلى الذيل، تنشأ الخيوط الأولية، التي بدورها تتشابك في أزواج لتكوين ألياف أولية. وينتج عن أربعة ألياف أولية خيط سيتوكيراتين واحد.

علم الأحياء الخلوي

في السيتوبلازم ، تتجمع خيوط الكيراتين جانبيًا لتكوين حزم يبلغ نصف قطرها حوالي 50 نانومترًا. ويتحدد نصف قطر هذه الحزم بتفاعل التنافر الكهروستاتيكي بعيد المدى مع التجاذب الكاره للماء قصير المدى. ^{[ 8 ]} تمتد هذه الحزم الكيراتينية عبر شبكة معقدة من سطح النواة إلى غشاء الخلية. وتشارك العديد من البروتينات المساعدة في تكوين هذه البنية والحفاظ عليها.

تُوفّر هذه العلاقة بين الغشاء البلازمي وسطح النواة دلالاتٍ مهمةً على تنظيم السيتوبلازم وآليات التواصل الخلوي. فإلى جانب الوظائف الثابتة نسبيًا التي تُؤدّيها هذه الشبكات في دعم النواة وتوفير قوة الشد للخلية، فإنها تخضع لتبادل سريع للفوسفات يتوسطه تفكك البوليمر، مما يُؤثّر بشكلٍ كبير على العمليات الخلوية الأكثر ديناميكية، مثل الانقسام الخلوي وفترة ما بعد الانقسام، وحركة الخلية وتمايزها .

تتفاعل الكيراتينات الخلوية مع الجسيمات الرابطة والجسيمات الرابطة ، وبالتالي تتعاون في التصاق الخلايا ببعضها البعض وربط الخلايا القاعدية بالأنسجة الضامة الأساسية.

تم فحص الخيوط المتوسطة للهيكل الخلوي حقيقي النواة ، والتي تعتبر الكيراتينات الخلوية أحد مكوناتها الثلاثة، لترتبط أيضًا بشبكة بروتين معقد الأنكرين والسبكترين التي تقع تحت غشاء الخلية.

مراجع

↑ هيرمان هـ، بار هـ، كريبلاك ل، ستريلكوف س ف، أيبي يو (يوليو 2007). "الخيوط المتوسطة: من بنية الخلية إلى الميكانيكا النانوية". نات . ريف. مول. سيل بيول . 8 (7): 562-73 . doi : 10.1038/nrm2197 . PMID 17551517. S2CID 27115011 .
↑ فرانك دبليو دبليو، شميد إي، أوزبورن إم، ويبر كيه (يونيو 1979). "خيوط متوسطة الحجم من الخلايا البطانية البشرية" . مجلة بيولوجيا الخلية . 81 (3): 570-580 . doi : 10.1083/jcb.81.3.570 . PMC 2110384. PMID 379021 .
↑ شويزر ج، باودن ب.إ، كولومب ب.أ، وآخرون . (يوليو 2006). "تسمية توافقية جديدة للكيراتينات في الثدييات" . مجلة بيولوجيا الخلية . 174 (2): 169-174 . doi : 10.1083/jcb.200603161 . PMC 2064177. PMID 16831889 .
↑ ريختمان، ناتاشا؛ بيشوب، جاستن أ. (2011). دليل مرجعي سريع لأخصائيي علم الأمراض الجراحية . هايدلبرغ: سبرينغر . الصفحات 4-8 . ISBN 978-3-642-20085-4.
↑ دابس، دي جيه (2010). علم المناعة النسيجية التشخيصي: التطبيقات العلاجية والتشخيصية والجينومية ( الطبعة الثالثة). نيويورك: سوندرز.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MUbio > الأجسام المضادة وحيدة النسيلة للسيتوكيراتينات، تم الاطلاع عليه في أكتوبر 2010
↑ صورة من تصوير الدكتور ميكائيل هاغستروم. لمزيد من المعلومات، راجع صفحة وصف الصورة في ويكيميديا كومنز .
↑ هايموف، إيهود (يوليو 2020). " نموذج لتجميع خيوط الكيراتين المتوسطة" . مجلة الفيزياء الحيوية . 119 (1): 65-74 . doi : 10.1016/j.bpj.2020.05.024 . PMC 7335914. PMID 32533940 .

روابط خارجية

السيتوكيراتين في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) بالمكتبة الوطنية الأمريكية للطب

[pmid17551517-1] هيرمان هـ، بار هـ، كريبلاك ل، ستريلكوف س ف، أيبي يو (يوليو 2007). "الخيوط المتوسطة: من بنية الخلية إلى الميكانيكا النانوية". نات . ريف. مول. سيل بيول . 8 (7): 562-73 . doi : 10.1038/nrm2197 . PMID 17551517. S2CID 27115011 .

[pmid379021-2] فرانك دبليو دبليو، شميد إي، أوزبورن إم، ويبر كيه (يونيو 1979). "خيوط متوسطة الحجم من الخلايا البطانية البشرية" . مجلة بيولوجيا الخلية . 81 (3): 570-580 . doi : 10.1083/jcb.81.3.570 . PMC 2110384. PMID 379021 .

[pmid16831889-3] شويزر ج، باودن ب.إ، كولومب ب.أ، وآخرون . (يوليو 2006). "تسمية توافقية جديدة للكيراتينات في الثدييات" . مجلة بيولوجيا الخلية . 174 (2): 169-174 . doi : 10.1083/jcb.200603161 . PMC 2064177. PMID 16831889 .

[QRHFSP-4] ريختمان، ناتاشا؛ بيشوب، جاستن أ. (2011). دليل مرجعي سريع لأخصائيي علم الأمراض الجراحية . هايدلبرغ: سبرينغر . الصفحات 4-8 . ISBN 978-3-642-20085-4.

[5] دابس، دي جيه (2010). علم المناعة النسيجية التشخيصي: التطبيقات العلاجية والتشخيصية والجينومية ( الطبعة الثالثة). نيويورك: سوندرز.

[mubio-6] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MUbio > الأجسام المضادة وحيدة النسيلة للسيتوكيراتينات، تم الاطلاع عليه في أكتوبر 2010

[7] صورة من تصوير الدكتور ميكائيل هاغستروم. لمزيد من المعلومات، راجع صفحة وصف الصورة في ويكيميديا كومنز .

[8] هايموف، إيهود (يوليو 2020). " نموذج لتجميع خيوط الكيراتين المتوسطة" . مجلة الفيزياء الحيوية . 119 (1): 65-74 . doi : 10.1016/j.bpj.2020.05.024 . PMC 7335914. PMID 32533940 .

[

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗