Envoplakin

Envoplakin gehört zu der Familie der Plakine somit zu den Zytoskelett-Linkerproteinen, die die Assoziation von Intermediärfilamenten mit Zell-Zell- und Zell-Extrazellulärmatrix-Interaktionsstellen vermitteln (Määttä A et al. 2000). Die gemeinsame Domänenstruktur der Plakine spiegelt diese Funktion wider. Die N-terminale globuläre Domäne dirigiert die Proteine zu Membranlokalisierungsstellen, Desmosomen oder Hemidesmosomen. Die zentrale stabförmige Domäne bildet eine Coiled-Coil-Struktur und vermittelt die Assemblierung von Plakinen zu Homodimeren und vermutlich auch zu höhergeordneten Strukturen. Schließlich bindet die C-terminale globuläre Domäne an Intermediärfilamentbündel.

Derzeit sind neben Desmoplakin vier weitere fünf Mitglieder der Plakin-Proteinfamilie gut charakterisiert.

• Desmoplakin  ist ein häufig vorkommender Bestandteil der inneren Desmosomenplaque und bindet Keratinfilamente an Zell-Zell-Verbindungsstellen von Epithelzellen ( Kowalczyk AP et al-1999)
• Plectin ( Wiche G et al. 1991) - kodierendes Gen ist PLEC - , Plectin ist ein ubiquitär exprimiertes Protein, das Intermediärfilamente mit Mikrotubuli und dem Aktin-Zytoskelett verbinden kann und in Desmosomen, Hemidesmosomen und Adhäsionskontakten vorkommt.
• BPAG1 (Sawamura D et al. (1991): Das „Human bullous pemphigoid antigen (BPAG1)“ ist in Epithelien ebenfalls Bestandteil der Hemidesmosomenplaque, während die in Neuronen vorkommenden Spleißvarianten von BPAG1 nicht nur Neurofilamente, sondern auch Aktinfilamente und Mikrotubuli binden (Yang Y et al. 1999) .
• Envoplakin und Periplakin: Envoplakin und Periplakin sind die beiden neuesten Mitglieder der Plakin-Familie sind Envoplakin und Periplakin. Sie wurden ursprünglich als Bestandteile der epidermalen Hornschicht identifiziert, einer submembranösen Schicht aus durch Transglutaminase vernetzten Proteinen, die zu den Barriereeigenschaften der äußersten Hautschichten beiträgt. Envoplakin und Periplakin kommen auch in Desmosomen vor, und es wird angenommen, dass sie als interdesmosomales Gerüst fungieren, auf dem die Hornschicht aufgebaut ist. Neben ihrer Expression in der Epidermis finden sich Envoplakin und Periplakin auch in anderen mehrschichtigen Plattenepithelien sowie in zweischichtigen und Übergangsepithelien wie der Brustdrüse und der Harnblase (Ruhrberg C et al. 1997). Obwohl Envoplakin und Periplakin die charakteristische Plakin-Domänenstruktur gemeinsam haben, sind ihre C-terminalen Domänen deutlich kleiner als die entsprechenden Domänen der anderen Plakine, und sie sind unter den Plakinen einzigartig, da sie das Potenzial besitzen, miteinander Heterodimere zu bilden. Beim Menschen ist Desmoplakin haploinsuffizient; ein heterozygoter Null-Allel verursacht eine streifenförmige palmoplantare Hyperkeratose .

Alle Plakine, einschließlich Envoplakin und Periplakin, sind Zielstrukturen für Autoantikörper beim paraneoplastischen Pemphigus, einer Haut- und Schleimhautblasenbildungserkrankung, die bei einigen Patienten mit lymphatischen Malignomen auftritt (Tamai K et al. 1993).

1. Määttä A et al. (2000) Structure and regulation of the envoplakin gene. J Biol Chem 275:19857-19865.
2. Kowalczyk AP et al. (1999) Desmosomes: intercellular adhesive junctions specialized for attachment of intermediate filaments. Int Rev Cytol 185:237-302.
3. Sawamura D et al. (1991) Human bullous pemphigoid antigen (BPAG1). Amino acid sequences deduced from cloned cDNAs predict biologically important peptide segments and protein domains. J Biol Chem 266:17784-17790.
4. Ruhrberg C et al. (1997) Periplakin, a novel component of cornified envelopes and desmosomes that belongs to the plakin family and forms complexes with envoplakin. J Cell Biol 139:1835-1849
5. Tamai K, Sawamura D, Do HC, Tamai Y, Li K, Uitto J. The human 230-kD bullous pemphigoid antigen gene (BPAG1). Exon-intron organization and identification of regulatory tissue specific elements in the promoter region. J Clin Invest. 1993 Aug;92(2):814-22.
6. Wiche G et al. (1991) Cloning and sequencing of rat plectin indicates a 466-kD polypeptide chain with a three-domain structure based on a central alpha-helical coiled coil. J Cell Biol 114:83-99.
7. Yang Y et al. (1999) Integrators of the cytoskeleton that stabilize microtubules. Cell 98:229-38.