OMIM Entry – * 611785 – ATP-BINDING CASSETTE, SUBFAMILIA B, MEMBRUL 5; ABCB5

TEXT

ABCB5 aparține superfamiliei de transportatori de casete de legare a ATP (ABC) a proteinelor membranare integrale. Aceste proteine participă la transportul transmembranar dependent de ATP al unor molecule diverse din punct de vedere structural, de la ioni mici, zaharuri și peptide până la molecule organice mai complexe (Chen et al., 2005).

Prin căutarea într-o bază de date a omologilor ABCB1 (171050), urmată de RT-PCR a ARN-ului din melanocite epidermice primare umane și dintr-o linie celulară de melanom malign, Frank și colab. (2003) au clonat ABCB5. Proteina dedusă de 812 aminoacizi are 5 elice transmembranare flancate de domenii de legare ATP extracelulare și intracelulare. ABCB5 are o identitate aminoacidică de 54% și 56% cu ABCB1 și, respectiv, ABCB4 (171060). RT-PCR a detectat ABCB5 în melanocite și în celulele de melanom, dar nu și în celulele mononucleare din sângele periferic sau în liniile de celule tumorale nemelanomatoase. Analiza Western blot a evidențiat o proteină ABCB5 endogenă de 89 kD în melanocite și celule de melanom. Citometria de flux a arătat că ABCB5 se exprimă pe suprafața celulară a celulelor transfectate de cancer mamar.

Prin screening-ul unei biblioteci de ADNc de melanom, Chen et al. (2005) au clonat 2 variante de îmbinare ABCB5, pe care le-au numit ABCB5-alpha și -beta. ABCB5-alpha și -beta diferă după exonul 6, ABCB5-alpha incluzând un al șaptelea exon care codifică UTR-ul său 3-prime, iar ABCB5-beta incluzând încă 14 exoni. Proteina ABCB5-alpha de 131 de aminoacizi are o masă moleculară calculată de 15 kD. Aceasta are un motiv de semnătură ABC și o secvență consensuală Walker B, dar nu are o secvență consensuală Walker A. În schimb, ABCB5-beta are un motiv de semnătură ABC N-terminal și un motiv Walker B, urmat de 6 domenii transmembranare și de motive Walker A, ABC și Walker B C-terminale. RT-PCR a detectat expresia preferențială atât a ABCB5-alpha, cât și a ABCB5-beta în melanoame, fără expresie în uterul, plămânii sau placenta normală. Analiza Northern blot a detectat transcripții ABCB5 de 2,4 până la 7,5 kb în celulele de melanom, dar nu și în niciunul dintre țesuturile umane normale examinate. RT-PCR a arătat expresia ABCB5-alpha și -beta în melanocitele normale și a ABCB5-beta în celulele epiteliale pigmentare retiniene.

Frank și colab. (2003) au descoperit că ABCB5, ca și ABCB1, induce efluxul de rodamină în liniile celulare de cancer mamar transfectate. ABCB5 a fost puternic exprimat în melanocitele epidermice umane mono- și multinucleate cu un fenotip progenitor CD133 (PROM1; 604365) pozitiv CD133 (PROM1; 604365). Frank et al. (2003) au arătat că celulele poliploide ABCB5-pozitive au fost generate prin fuziune celulară, iar acest proces a fost îmbunătățit în mod specific prin blocarea ABCB5. Hibrizii de celule multinucleate au dat naștere la progenituri mononucleate, demonstrând că fuziunea a contribuit la creșterea și diferențierea culturii.

Frank et al. (2005) au arătat că ABCB5 a fost exprimat în melanoamele maligne clinice și a marcat preferențial un subset de celule tumorale hiperpolarizate cu un fenotip de celule stem CD133-pozitiv în culturile de melanom malign și în melanoamele clinice. Blocarea ABCB5 cu anticorpul monoclonal anti-ABCB5 a inversat rezistența la doxorubicină într-o linie celulară de melanom și a crescut acumularea intracelulară de doxorubicină, ceea ce indică faptul că efluxul mediat de ABCB5 a fost mecanismul de rezistență la doxorubicină în aceste celule. Expresia ABCB5 într-un panel de linii de celule canceroase s-a corelat semnificativ cu rezistența tumorală la doxorubicină.

Schatton et al. (2008) au identificat o subpopulație de celule de inițiere a tumorii îmbogățită în celule de inițiere a melanomului malign uman (MMIC) definită prin exprimarea mediatorului de chimiorezistență ABCB5 și au arătat că țintirea specifică a acestei populații minoritare tumorigene inhibă creșterea tumorală. Celulele tumorale ABCB5-pozitive detectate la pacienții cu melanom uman au prezentat un fenotip molecular primitiv și s-au corelat cu progresia clinică a melanomului. În experimentele de xenotransplant în serie de la om la șoarece, celulele de melanom ABCBA5-pozitive au avut o capacitate tumorigenă mai mare decât populațiile ABCB5-negative și au restabilit eterogenitatea tumorală clinică. Urmărirea genetică in vivo a filierei a demonstrat o capacitate specifică a subpopulațiilor ABCB5-pozitive de auto-reînnoire și diferențiere, deoarece celulele canceroase ABCB5-pozitive au generat atât progenituri ABCB5-pozitive, cât și ABCB5-negative, în timp ce populațiile tumorale ABCB5-negative au dat naștere, la rate mai mici, exclusiv la celule ABCB5-nule. Într-o analiză inițială de dovadă de principiu, menită să testeze ipoteza conform căreia MMIC sunt, de asemenea, necesare pentru creșterea tumorilor stabilite, administrarea sistemică a unui anticorp monoclonal îndreptat împotriva ABCB5, care s-a dovedit a fi capabil să inducă citotoxicitate mediată de celule dependente de anticorpi în MMIC ABCB5-pozitive, a exercitat efecte de inhibiție tumorală.

Ksander et al. (2014) au arătat că ABCB5 marchează celulele stem limbale și este necesar pentru menținerea celulelor stem limbale (LSC), dezvoltarea și repararea corneei. Mai mult, Ksander et al. (2014) au demonstrat că LSC umane sau murine ABCB5-pozitive, izolate prospectiv, posedă capacitatea exclusivă de a reface complet corneea în urma grefei la șoareci cu LSC deficitare în modele de transplant xenogeneic sau singeneic. ABCB5 este exprimat în mod preferențial pe LSC care rețin eticheta la șoareci și pe LSC pozitive la p63-alfa (a se vedea 603273) la om. În concordanță cu aceste constatări, frecvența LSC pozitive la ABCB5 este redusă la pacienții cu deficit de LSC. Pierderea funcției Abcb5 la șoarecii Abcb5 knockout a cauzat epuizarea LSC-urilor quiescente din cauza proliferării și apoptozei crescute și a dus la diferențierea corneei și la vindecarea rănilor defectuoase. Ksander et al. (2014) au concluzionat că datele lor luate împreună au furnizat dovezi că ABCB5 identifică LSC-urile mamiferelor.

Frank et al. (2003) au determinat că gena ABCB5 conține 19 exoni și se întinde pe 108 kb. Chen et al. (2005) au determinat că gena ABCB5 conține cel puțin 20 de exoni.

Prin analiza secvenței genomice, Frank et al. (2003) au cartografiat gena ABCB5 pe cromozomul 7p21-p15.3. Frank et al. (2005) au afirmat că gena ABCB5 se mapează la cromozomul 7p15.3.