Трансглутаминаза кератиноцитов

Трансглутаминаза кератиноцитов (сокр. ТГК) — фермент (КФ 2.3.2.13) из семейства трансглутаминазы (класс трансферазы), катализирует образование ковалентных псевдопептидных (изопептидных) связей между боковыми ε-аминогруппами лизина и γ-карбоксамидными группами молекул глутамина. Обнаружена в кератиноцитах. У человека ген, кодирующий данный фермент TGM1, локализован на коротком плече (q-плече) 14 хромосомы^[5][6]. Длина полипептидной цепи белка составляет 817 аминокислот, а молекулярная масса — 89787 Да^[7].

Трансглутаминаза кератиноцитов
Доступные структуры PDB Поиск ортологов: PDBe RCSB Список идентификаторов PDB 2XZZ
Идентификаторы
Псевдонимы	TGM1, ARCI1, ICR2, KTG, LI, LI1, TGASE, TGK, transglutaminase 1
Внешние ID	OMIM: 190195 MGI: 98730 HomoloGene: 306 GeneCards: TGM1
Расположение гена (человек) Хр. 14-я хромосома человека[1] Локус 14q12 Начало 24,249,114 bp[1] Конец 24,264,432 bp[1]
Расположение гена (Мышь) Хр. 14-я хромосома мыши[2] Локус 14|14 C3 Начало 55,937,466 bp[2] Конец 55,951,383 bp[2]
Паттерн экспрессии РНК Bgee Человек Мышь (ортолог) Наибольшая экспрессия в skin of leg skin of abdomen right hemisphere of cerebellum minor salivary glands olfactory zone of nasal mucosa ectocervix Наибольшая экспрессия в proximal tubule skin of abdomen skin of back skin of external ear Дополнительные справочные данные BioGPS Дополнительные справочные данные
Генная онтология Молекулярная функция трансферазная активность acyltransferase activity связывание с белками плазмы связывание с ионом металла protein-glutamine gamma-glutamyltransferase activity Компонент клетки intrinsic component of membrane экзосома мембрана cornified envelope цитозоль клеточная мембрана Биологический процесс cell envelope organization keratinization positive regulation of keratinocyte proliferation positive regulation of cell cycle keratinocyte differentiation cornification peptide cross-linking Источники: Amigo, QuickGO
Ортологи Вид Человек Мышь Entrez 7051 21816 Ensembl ENSG00000092295 ENSG00000285348 ENSMUSG00000022218 UniProt P22735 Q9JLF6 RefSeq (мРНК) NM_000359 NM_001161714 NM_001161715 NM_019984 RefSeq (белок) NP_000350 NP_001155186 NP_001155187 NP_064368 Локус (UCSC) Chr 14: 24.25 – 24.26 Mb Chr 14: 55.94 – 55.95 Mb Поиск по PubMed Искать[3] Искать[4]
Информация в Викиданных
Смотреть (человек) Смотреть (мышь)

Выполняемые функции

Трансглутаминазы кератиноцитов служат специфическим катализатором развития ороговевшей клеточной оболочки, что является определяющей характеристикой эпидермальных кератиноцитов, претерпевших прекращение дифференцировки^[8][9]. Специфические поперечные связи (псевдопептидные), образуемые трансглутаминазой кератиноцитов, располагаются между остатками ε-(γ-глутамил)лизина, которые превращаются в изопептидные белок-белковые связи, что способствует стабилизации ороговения клеточной мембраны^[8].

В терминально дифференцированном многослойном плоскоклеточном эпителии белковые связи ороговевшей клеточной оболочки обеспечивают структурно укреплённый, но гибкий слой (толщиной 15 нм) на месте клеточной мембраны, действующий 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 ТГК (5-10 %) находится в пределах цитоплазматической фракции таких клеток, что позволяет завершить перекрёстное сшивание, необходимое для полной функциональности ороговевшей клеточной оболочки.

Патология

Дефицит фермента связан с ламеллярным ихтиозом^[11]. Эпидермальная трансглутаминаза является аутоантигеном герпетиформного дерматита Дюринга у человека.

Исследование мутации трансглутаминазы кератиноцитов (ТГК) пришло к выводу, что у людей, страдающих ламеллярным ихтиозом, наблюдается существенный дефицит активности данного фермента^[9]. Был сделан вывод, что у больных наблюдается снижение активности фермента в результате уменьшения количества транскрипции человеческого гена ТГК. Этот недостаток белка обусловлен распространённой мутацией гена TGM1, который существует в двух возможных вариантах, обнаруженных в локусе 14q11 на 14-й хромосомы, что было выявлено у всех субъектов исследования. Такие мутации имели составную гетерозиготную или гомозиготную вариантность, что приводило к проявлению ламеллярного ихтиоза в результате аномального сшивания ороговевшей клеточной оболочки.