Филаггрин

Филаггри́н (производное от англ. filament aggregating protein) — структурный белок кожи, который специфически взаимодействует с промежуточными филаментами — кератинами[1].

Образуется филаггрин из профилаггрина. Профилаггрин — большой (> 400 kDa) нерастворимый полипротеин, который в результате дефосфорилирования и разложения образует мономеры филаггрина в роговом слое кожи[2]. Профилаггрин представляет собой основной компонент кератогиалиновых гранул, которые видны в световой микроскоп в зернистом слое эпидермиса.

Мономерный филаггрин связывается с кератином 1 и 10 и другими промежуточными белками — филаментами кератинового цитоскелета, образуя тесные связи между этими волокнами; таким образом, происходит коллапс и уплощение клеток на поверхности рогового слоя с образованием чешуек (у млекопитающих на кератиновые волокна и связывающий их филаггрин приходится 80—90 % общей массы белка эпидермиса[3]).

В конечном счёте филаггрин в верхней части рогового слоя распадается на отдельные аминокислоты[4]. Филаггрин содержит большое количество гистидина, который метаболизируется в транс-уроканиновую кислоту (транс-UCA) и пирролидон-5-карбоновую кислоту (РСА); эти органические кислоты помогают поддерживать в эпидермисе требуемое значение градиента рН. Мутации с потерей функции в гене филаггрина (FLG) проявляются в нарушении барьерных функций эпидермиса, развитии атопического дерматита и аллергической сенсибилизации[5][6][7]. Почти половина всех больных атопическим дерматитом средней и тяжелой степени являются носителями хотя бы одной мутации филаггрина[8].

В определённой степени терапевтическим подходом для восстановления необходимой барьерной функции может быть применение рекомбинантных функциональных мономеров филаггрина, способных проникать в эпидермальную ткань, при условии что клетки кожи смогут создать из них необходимые нормальные функциональные барьерные пептиды[9][10].


Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Hoober, J. K., & Eggink, L. L. (2022). The Discovery and Function of Filaggrin Архивная копия от 1 мая 2022 на Wayback Machine. International Journal of Molecular Sciences, 23(3), 1455. doi:10.3390/ijms23031455
  2. ↑ Ovaere P., Lippens S., Vandenabeele P., Declercq W. . The emerging roles of serine protease cascades in the epidermis // Trends in Biochemical Sciences, 2009, 34 (9). — P. 453—463. — doi:10.1016/j.tibs.2009.08.001.
  3. ↑ Proksch E., Brandner J. M., Jensen J.-M. . The skin: an indispensable barrier // Experimental Dermatology, 2008, 17 (12). — P. 1063—1072. — doi:10.1111/j.1600-0625.2008.00786.x.
  4. ↑ Presland R. B., Fleckman P., Haydock P. V., Nirunsuksiri W., Dale B. A. . Characterization of the human epidermal profilaggrin gene: Genomic organization and identification of an S-100-like calcium binding domain at the amino terminus // The Journal of Biological Chemistry, 1992, 267 (33). — P. 23772—23781. — PMID 1429717.
  5. ↑ Osawa, R., Akiyama, M., & Shimizu, H. (2011). Filaggrin gene defects and the risk of developing allergic disorders. Allergology International, 60(1), 1-9. PMID 21173567 doi:10.2332/allergolint.10-RAI-0270
  6. ↑ Kim, Y., & Lim, K. M. (2021). Skin barrier dysfunction and filaggrin. Archives of pharmacal research, 44(1), 36-48. PMID 33462753 doi:10.1007/s12272-021-01305-x
  7. ↑ ТАМРАЗОВА, О., & ГЛУХОВА, Е. (2021). Уникальная молекула филаггрин в структуре эпидермиса и ее роль в развитии ксероза и патогенеза атопического дерматита. Клиническая дерматология и венерология, 20(6), 102-110
  8. ↑ Dębińska, A. (2021). New treatments for atopic dermatitis targeting skin barrier repair via the regulation of FLG expression. Journal of Clinical Medicine, 10(11), 2506. PMID 34198894 PMC 8200961 doi:10.3390/jcm10112506
  9. ↑ Kim, J., Copeland, C. E., Seki, K., Vögeli, B., & Kwon, Y. C. (2020). Tuning the Cell-Free Protein Synthesis System for Biomanufacturing of Monomeric Human Filaggrin. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 1244. PMID 33195157 PMC 7658397 doi:10.3389/fbioe.2020.590341
  10. ↑ Stout T. E., McFarland T., Mitchell J. C., Appukuttan B., Stout J. T. (2014). Recombinant filaggrin is internalized and processed to correct filaggrin deficiency. J. Invest. Dermatol. 134 423–429. PMID 23792461 doi:10.1038/jid.2013.284