TŁO: Warstwa rogowa naskórka (SC) jest najbardziej zewnętrznym obszarem naskórka. i odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu bariery skórnej u ssaków. SC składa się z z "cegieł", reprezentowanych przez spłaszczone, wzbogacone w białko korneocyty i "zaprawy", reprezentowanej przez międzykomórkowe warstwy wzbogacone lipidami. W wyniku struktury "cegieł i zaprawy", SC można uznać za "wał", który otacza wodę i substancje rozpuszczone niezbędne dla fizjologicznej homeostazy i które chroni ssaki przed atakami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi. STRUKTURY I FUNKCJE: Cytoszkielet korneocytów zawiera ciasne wiązki keratynowych filamentów pośrednich zagregowanych z monomerami filagryny, które są następnie następnie degradowane do naturalnych związków nawilżających przez różne proteazy, w tym kaspazę 14. Na wewnętrznej powierzchni plazmy korneocytów tworzy się zrogowaciała otoczka komórkowa. błony plazmatycznej korneocytów przez katalizowane przez transglutaminazę sieciowanie inwolukryny i lorykryny. Ceramidy tworzą otoczkę lipidową poprzez kowalencyjne wiązanie do zrogowaciałej otoczki komórkowej, a zewnątrzkomórkowe lipidy blaszkowate odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu bariery przepuszczalności. Korneodesmosomy są głównymi struktury adhezyjne w SC i są degradowane przez niektóre proteazy serynowe, takie jak takie jak kallikreiny, podczas złuszczania. ZNACZENIE KLINICZNE: Rola różnych składników SC, w tym białek strukturalnych białka strukturalne w korneocytach, lipidy zewnątrzkomórkowe i niektóre białka związane z metabolizmem lipidów, zostały zbadane u genetycznie myszy i w naturalnie występujących dziedzicznych chorobach skóry, takich jak rybia łuska, zespół rybiej łuski i atopowe zapalenie skóry u ludzi, bydła i psów. psów. --- Utrzymanie prawidłowej adhezji komórka-komórka w jelicie jest niezbędne dla homeostazy tkanek i funkcji bariery. homeostazy i funkcji bariery. Uważa się, że w tej adhezji pośredniczą struktury adhezji komórkowej, w tym ścisłe połączenia, połączenia adhezyjne i desmosomy, które koncentrują się w regionie połączenia wierzchołkowego. Podczas gdy wyraźne role dla połączeń przylegających i ścisłych zostały ustalone w prostych nabłonkach, funkcja funkcji desmosomów. W nabłonku warstwowym, desmosomy nadają tkankom wytrzymałość mechaniczną, organizując i kotwicząc sieć włókien keratynowych. sieć włókien keratynowych. W tym artykule donosimy, że białko desmosomalne desmoplakina (DP) nie jest niezbędna do adhezji komórek w nabłonku jelitowym. nabłonka jelitowego. Co zaskakujące, gdy brakuje DP, lokalizacja włókien keratynowych jest również niezakłócona. również niezakłócona, chociaż filamenty keratynowe nie zakotwiczają się już w desmosomach. Nieoczekiwanie, DP jest ważny dla prawidłowej struktury mikrokosmków. Nasze badanie podkreśla specyficzne dla tkanek funkcje desmosomów i ujawnia, że kanoniczne funkcje tych struktur nie są zachowane w nabłonku prostym. --- Zbadaliśmy struktury komórkowe niezmodyfikowanych świeżych włosów ludzkiej skóry głowy z ultrawysoką rozdzielczością. ludzkich włosów na skórze głowy za pomocą ultrawysokiej rozdzielczości optycznej koherentnej (FF-OCT). Mikroskop interferencyjny światła białego typu Linnik został do obserwacji mikro-wewnętrznych warstw ludzkich włosów w ich naturalnym środowisku. ich naturalnym środowisku. W łodygach włosów FF-OCT jakościowo ujawnił komórkowe przedziały włosów w warstwach naskórka i kory zaangażowanych w keratynę włókna i granulki melaniny. Nie zaobserwowano znaczącej różnicy między białymi łodygami włosów, z wyjątkiem braku tylko granulek melaniny w białych włosach, odzwierciedlając, że gęstość granulek melaniny bezpośrednio bezpośrednio wpływa na kolor włosów. Anatomiczny opis wyrwanych cebulek włosów został również uzyskano również za pomocą FF-OCT w trzech wymiarach. Oczekujemy, że to podejście będzie przydatne do oceny zmian komórkowych naturalnych włosów w kosmetyce oceny lub diagnostyki chorób włosów. --- Przemodelowanie tkanek nabłonkowych wymaga, aby komórki w tkance w tkance, aby umożliwić komórkom migrację względem sąsiednich komórek. sąsiednich komórek. Desmosomy są widocznymi strukturami adhezyjnymi występującymi w różnych tkankach nabłonkowych, które, jak się uważa, hamują migrację i inwazję komórek. inwazję. Mechanizmy regulujące montaż i stabilność desmosomów w migrujących komórkach komórkach są w dużej mierze nieznane. W tym badaniu stworzyliśmy model hodowli komórkowej, aby zbadać losy składników desmosomalnych podczas migracji z rany zadrapania. Desmosomy są szybko montowane między komórkami nabłonkowymi na bocznych krawędziach migrujących komórek migrujących komórek, a struktury są transportowane wstecznie, podczas gdy struktury stają się większe i dojrzałe. Montaż i dynamika desmosomów w tym są zależne od cytoszkieletu aktynowego, zanim zostaną powiązane z cytoszkieletem włókien pośrednich keratyny. z cytoszkieletem włókien pośrednich keratyny. Badania te poszerzają nasze zrozumienie montażu desmosomu i zapewniają system do badania montażu i dynamiki desmosomu podczas migracji komórek nabłonkowych. --- Nienaruszony cytoszkielet włókien pośrednich keratyny 5/keratyny 14 jest niezbędny dla integralności keratynocytów podstawnych oraz dla rozwoju i utrzymania struktur naskórka. struktur naskórka. U pacjentów z epidermolysis bullosa simplex Dowling-Meara (EBS-DM), heterozygotyczne mutacje w genie keratyny 14 w keratynocytach keratynocytów powodują załamanie cytoszkieletu prowadzące do kruchości komórek podatnych na stres komórkowy. na stres komórkowy. Głównym celem niniejszej pracy było rozszerzenie analizy w modelowej linii komórkowej EBS-DM, aby uzyskać wgląd w molekularne konsekwencje w molekularne konsekwencje wynikające z mutacji keratyny 14. W pierwszym kroku, hybrydyzacja subtraktywna z supresją (SSH), potężna technologia do wzbogacania genów o różnej ekspresji, została wykorzystana do identyfikacji genów, których których regulacja w górę może być bezpośrednim lub pośrednim wynikiem mutacji keratyny 14, R125P. Odkryliśmy 55 genów kandydujących (genów SSH), które były dalej analizowane przez RTq-PCR. Spośród 55 genów SSH, 14 (25,45%) okazało się być kongruentnie regulowane w górę. Analiza bioinformatyczna ujawniła znaczące wzbogacenie genów regulujących rozwój naskórka, migrację, apoptozę i gojenie się ran. --- Keratyna jest białkiem z rodziny filamentów pośrednich i kluczowym składnikiem włosów, paznokci i skóry. Tutaj przedstawiamy oddolny model atomistyczny dimeru keratyny dimeru keratyny, wykorzystujący kompletną sekwencję aminokwasową ludzkiej keratyny typu k35 i k85. k85. Szczegółowa analiza właściwości geometrycznych i mechanicznych poprzez w pełni atomistyczną symulację z walidacją względem wyników eksperymentalnych. z wynikami eksperymentalnymi. Wprowadzamy dwusiarczkowe wiązania krzyżowe w tetramerze keratyny i porównujemy zachowanie mechaniczne układów z wiązaniami dwusiarczkowymi z układem bez wiązań dwusiarczkowych. wiązań dwusiarczkowych. Wiązanie dwusiarczkowe powoduje wyższą wytrzymałość (wzrost o 20%) i wytrzymałość (wzrost o 49%), ale system traci struktury α-helikalne pod obciążenia, co sugeruje, że wiązania dwusiarczkowe odgrywają znaczącą rolę w osiąganiu charakterystycznych właściwości mechanicznych α-keratyny trichocytów. Nasze badanie zapewnia ogólny wgląd w wpływ usieciowania disiarczkowego na właściwości mechaniczne. właściwości mechaniczne. Co więcej, dostępność atomistycznego modelu tego białka otwiera możliwość badania właściwości mechanicznych włókien włosów i innych włókien z perspektywy bottom-up. innych włókien z perspektywy bottom-up. --- Stymulacja FasR przez ligand Fas prowadzi do szybkiego tworzenia mikroagregatów FasR, które stają się strukturami transdukcji oligomeryzacji białek sygnalizacyjnych (SPOTS), poprzez interakcje z aktyną i ezryną, etap strukturalny, który wyzwala tworzenie kompleksu sygnalizacyjnego indukującego śmierć, w połączeniu z aktywacją prokaspazy-8 aktywacją. W niektórych komórkach, oznaczonych jako typ I, kaspaza 8 bezpośrednio aktywuje kaspazy efektorowe. aktywuje kaspazy efektorowe, podczas gdy w innych, znanych jako typ II, sygnalizacja śmierci za pośrednictwem kaspaz sygnalizacja śmierci jest wzmacniana przez mitochondria. Keratyny są pośrednimi białka filamentów pośrednich (IF) komórek nabłonkowych, wyrażane jako pary w sposób sposób linii/różnicowania. IF hepatocytów są zbudowane wyłącznie z keratyn 8/18 (K8/K18), charakterystycznych dla wszystkich prostych nabłonków. Niedawno wykazaliśmy, że w porównaniu z hepatocytami myszy typu II typu dzikiego (WT), brak K8/K18 K8/K18 w hepatocytach K8-null prowadzi do bardziej wydajnej apoptozy, w której pośredniczy FasR. związek z przełącznikiem typu II/typu I w sygnalizacji śmierci FasR. Tutaj wykazać, że proces apoptotyczny zachodzący w hepatocytach K8-null typu I jest związany z przyspieszonym opracowywaniem SPOTS na powierzchni błony błonie, wraz z manifestacją tworzenia i internalizacji czapeczki FasR. Ponadto Ponadto, organizacja tratwy lipidowej jest zmieniona w hepatocytach K8-null. Podczas gdy hamowanie tratwy lipidowej upośledza tworzenie SPOTS zarówno w hepatocytach WT, jak i K8-null hepatocytach, brak K8/K18 IFs w tych ostatnich uwrażliwia SPOTS na de-polimeryzację aktyny i p de-polimeryzację i zaburza kompartmentalizację ezryny. Ogólnie rzecz biorąc, wyniki wskazują, że utrata K8/K18 IF w hepatocytach zmienia początkowe etapy aktywacji FasR poprzez zaburzenie współdziałania ezryny/aktyny i organizacji tratwy lipidowej, co prowadzi do aktywacji typu II. co prowadzi do przełączenia typu II/typu I w sygnalizacji śmierci FasR. --- Desmosomy to struktury adhezyjne komórka-komórka, które integrują sieci cytoszkieletu sieci cytoszkieletowe. Oprócz wiązania filamentów pośrednich, białko desmosomalne desmoplakina (DP) reguluje reorganizację mikrotubul w naskórku. W tym artykule zidentyfikowaliśmy specyficzny podzbiór białek centrosomalnych, które są rekrutowane do kory komórkowej przez DP. do kory komórkowej przez DP podczas różnicowania naskórka. Należą do nich Lis1 i Ndel1, które są białkami centrosomalnymi regulującymi organizację i zakotwiczenie mikrotubul w innych typach komórek. zakotwiczenie w innych typach komórek. W rekrutacji tej pośredniczył region DP specyficzny dla pojedynczej izoformy, DPI. Ponadto wykazaliśmy, że Lis1 powoduje dramatyczne defekty w reorganizacji mikrotubul. reorganizacji mikrotubul. Ablacja Lis1 powoduje również defekty desmosomalne, charakteryzujące się obniżonym poziomem składników desmosomalnych, zmniejszonym przyłączaniem keratyny i zwiększoną rotacją białek desmosomalnych w korze komórkowej. Przyczynia się to do utraty aktywności bariery naskórkowej, co skutkuje całkowicie penetrującą śmiertelność okołoporodową. Ta praca ujawnia niezbędne składniki związane z desmosomami które kontrolują organizację mikrotubul korowych i nieoczekiwane role dla białek centrosomalnych w funkcjonowaniu naskórka. --- TŁO: W raku piersi rozwój przerzutów jest głównym punktem zwrotnym w leczeniu i wynikach choroby. punktem zwrotnym w leczeniu i wynikach choroby. Podczas rozwoju guza a zwłaszcza w rozwoju przerzutów, zachodzi przemiana nabłonkowo-mezenchymalna. mezenchymalne. Podczas tej transformacji do fenotypu fenotyp mezenchymalny, komórki nowotworowe przechodzą szereg zmian strukturalnych. Utrata integralności strukturalnej i przyjęcie włókien mezenchymalnych umożliwia komórkom oderwanie się od warstwy komórek nabłonkowych i przerzuty. Keratyny tworzą pośrednie filamenty cytoszkieletu i zapewniają struktury rusztowania wewnątrz komórek. Podczas progresji nowotworu filamenty pośrednie są reorganizowane, a w ich składnikach białkowych obserwuje się dramatyczne zmiany. Keratyny K8, K18, K19 i wimentyna to białka filamentów pośrednich o zmienionych profilach ekspresji podczas rozwoju nowotworu. profile ekspresji podczas rozwoju guza. METODA: Wykorzystaliśmy modele in vivo i in vitro do analizy zmian w białkach filamentów pośrednich. białek filamentów pośrednich. Metody oparte na przeciwciałach zostały wykorzystane do zbadania poziomów K8 i analizę proteomiczną do profilowania zawartości białka w przerzutowych wariantach komórek raka piersi. wariantów komórek raka piersi z przerzutami. WYNIKI: Ekspresja K8 spada wraz z postępem ludzkich guzów piersi do fenotypu inwazyjnego. fenotyp inwazyjny. Analiza białek IF wykazała zmienione profile ekspresji K8, K18, K19 i wimentyny, przy czym K8, K18, K19 ulegają ekspresji w wysokim stopniu w liniach komórkowych T47D i MCF-7, podczas gdy wysoce przerzutowe linie komórkowe wyrażały niższe poziomy K8 i K18 oraz brak wykrywalnego K19. Wimentyna wykazywała odwrotny profil ekspresji, przy czym komórki T47D i MCF-7 nie miały wykrywalnej ekspresji wimentyny, podczas gdy wysoce przerzutowe MDA-MB-231 i MDA-MB-436 wykazywały wysoki poziom. Analiza stanu acetylacji przy użyciu specyficznych przeciwciał sugeruje, że acetylacja zachodziła w centralnej domenie zwiniętej w komórkach MCF-7 i T47D. Zahamowanie wzrostu guza przez czynnik tkankowy (TF) shRNA spowodowało dramatyczny ponowny wzrost ekspresji K8 w ksenogramach wysoce przerzutowej linii MDA-MB-436. WNIOSEK: Ekspresja filamentów pośrednich zmienia się podczas przejścia nabłonkowo-mezenchymalnego. przejścia mezenchymalnego. Zidentyfikowane modyfikacje posttranslacyjne mogą odgrywać rolę w zmianach obserwowanych w organizacji, rozpuszczalności i stabilności tych filamentów. filamentów. Przejście nabłonkowo-mezenchymalne można odwrócić i przywrócić fenotyp nabłonkowy. fenotyp nabłonkowy.
Jakie struktury powstają, gdy cząsteczki keratyny łączą się ze sobą?
Keratyny tworzą filamenty pośrednie cytoszkieletu i zapewniają struktury rusztowania w komórkach.