OMIM Entry – * 611785 – ATP-BINDANDE KASSETT, SUBFAMILY B, MEMBER 5; ABCB5

TEXT

ABCB5 tillhör ATP-bindande kassett (ABC) transportörens superfamilj av integrala membranproteiner. Dessa proteiner deltar i ATP-beroende transmembrantransport av strukturellt olika molekyler som sträcker sig från små joner, sockerarter och peptider till mer komplexa organiska molekyler (Chen et al., 2005).

Genom att söka i en databas efter homologer till ABCB1 (171050), följt av RT-PCR av RNA från humana primära epidermala melanocyter och en malign melanomcellinje, klonade Frank et al (2003) ABCB5. Det deducerade proteinet med 812 aminosyror har 5 transmembranhelixer som flankeras av både extracellulära och intracellulära ATP-bindande domäner. ABCB5 har 54 % och 56 % aminosyraidentitet med ABCB1 och ABCB4 (171060). RT-PCR påvisade ABCB5 i melanocyter och melanomceller, men inte i mononukleära celler från perifert blod eller i tumörcellslinjer utan melanom. Western blot-analys avslöjade ett 89 kD endogent ABCB5-protein i melanocyter och melanomceller. Flödescytometri visade att ABCB5 uttrycktes på cellytan hos transfekterade bröstcancerceller.

Genom screening av ett cDNA-bibliotek från melanom klonade Chen et al. (2005) 2 ABCB5-splicevarianter, som de kallade ABCB5-alpha och -beta. ABCB5-alpha och -beta divergerar efter exon 6, där ABCB5-alpha inkluderar ett sjunde exon som kodar för dess 3-prime UTR, och ABCB5-beta inkluderar ytterligare 14 exoner. ABCB5-alpha-proteinet med 131 aminosyror har en beräknad molekylmassa på 15 kD. Det har ett ABC-signaturmotiv och en Walker B-konsensussekvens, men ingen Walker A-konsensussekvens. ABCB5-beta däremot har ett N-terminalt ABC-signaturmotiv och Walker B-motiv, följt av 6 transmembranområden och C-terminala Walker A-, ABC-signatur- och Walker B-motiv. RT-PCR visade att både ABCB5-alpha och -beta företrädesvis uttrycks i melanom, utan att det finns något uttryck i normal livmoder, lunga eller placenta. Northern blot-analys påvisade ABCB5-transkriptioner på 2,4-7,5 kb i melanomceller, men inte i någon undersökt normal mänsklig vävnad. RT-PCR visade uttryck av ABCB5-alfa och -beta i normala melanocyter och av ABCB5-beta i retinala pigmentepitelceller.

Frank et al. (2003) fann att ABCB5, liksom ABCB1, inducerade rhodaminutflöde i transfekterade bröstcancercellinjer. ABCB5 uttrycktes i hög grad i mono- och multinukleära humana epidermala melanocyter med en CD133 (PROM1; 604365)-positiv progenitorfenotyp. Frank et al. (2003) visade att polyploida ABCB5-positiva celler genererades genom cellfusion, och denna process förstärktes specifikt av ABCB5-blockad. Multinukleerade cellhybrider gav upphov till mononukleerade avkommor, vilket visar att fusionen bidrog till kulturens tillväxt och differentiering.

Frank et al. (2005) visade att ABCB5 uttrycktes i kliniska maligna melanom och markerade företrädesvis en undergrupp av hyperpolariserade tumörceller med en CD133-positiv stamcellsfenotyp i maligna melanomkulturer och kliniska melanom. Blockering av ABCB5 med anti-ABCB5 monoklonal antikropp reverserade doxorubicinresistens i en melanomcellinje och ökade den intracellulära doxorubicinackumulationen, vilket tyder på att ABCB5-medierat utflöde var mekanismen för doxorubicinresistens i dessa celler. Uttryck av ABCB5 i en panel av cancercelllinjer korrelerade signifikant med tumörresistens mot doxorubicin.

Schatton et al. (2008) identifierade en subpopulation av tumörinitierande celler som är berikad med mänskliga maligna melanominitierande celler (MMIC) definierade genom uttryck av kemoresistensmediatorn ABCB5 och visade att specifik inriktning på denna tumörinitierande minoritetspopulation hämmar tumörtillväxt. ABCB5-positiva tumörceller som upptäckts hos mänskliga melanompatienter uppvisade en primitiv molekylär fenotyp och korrelerade med klinisk melanomprogress. I seriella xenotransplantationsexperiment från människa till mus hade ABCBA5-positiva melanomceller större tumörbildande kapacitet än ABCB5-negativa bulkpopulationer och återupprättade klinisk tumörheterogenitet. Genetisk spårning av genetiska linjer in vivo visade att ABCB5-positiva subpopulationer har en specifik förmåga till självförnyelse och differentiering, eftersom ABCB5-positiva cancerceller genererade både ABCB5-positiva och ABCB5-negativa avkommor, medan ABCB5-negativa tumörpopulationer i lägre grad gav upphov till enbart ABCB5-noll-celler. I en första proof-of-principle-analys som syftade till att testa hypotesen att MMIC också krävs för tillväxt av etablerade tumörer, utövade systemisk administrering av en monoklonal antikropp riktad mot ABCB5, som visat sig kunna inducera antikroppsberoende cellmedierad cytotoxicitet i ABCB5-positiva MMIC, tumörhämmande effekter.

Ksander et al. (2014) visade att ABCB5 markerar limbala stamceller och krävs för underhåll av limbala stamceller (LSC), hornhinnans utveckling och reparation. Vidare visade Ksander et al. (2014) att prospektivt isolerade humana eller murina ABCB5-positiva LSC har den exklusiva förmågan att helt återställa hornhinnan vid transplantation till LSC-bristfälliga möss i xenogena eller syngeneiska transplantationsmodeller. ABCB5 uttrycks företrädesvis på märkta LSC:er hos möss och p63-alfa (se 603273)-positiva LSC:er hos människor. I överensstämmelse med dessa resultat är ABCB5-positiva LSC-frekvensen minskad hos LSC-defekta patienter. Abcb5-funktionsförlust i Abcb5 knockout-möss orsakade utarmning av vilande LSC:er på grund av ökad proliferation och apoptos, och resulterade i defekt hornhinnedifferentiering och sårläkning. Ksander et al. (2014) drog slutsatsen att deras data sammantaget gav bevis för att ABCB5 identifierar LSC från däggdjur.

Frank et al. (2003) fastställde att ABCB5-genen innehåller 19 exoner och sträcker sig över 108 kb. Chen et al. (2005) fastställde att ABCB5-genen innehåller minst 20 exoner.

Med hjälp av genomisk sekvensanalys kartlade Frank et al. (2003) ABCB5-genen till kromosom 7p21-p15.3. Frank et al. (2005) uppgav att ABCB5-genen kartläggs till kromosom 7p15.3.