TGM3-Gen

TGM3, ist ein Protein kodierendes Gen das auf Chromosom 20p13 lokalisiert ist. Das kodierte Genprodukt  die Transglutaminase 3, auch bekannt als epidermale Transglutaminase, ist eines der zentralen Enzyme, die für die Bildung von Proteinpolymeren in der Epidermis und im Haarfollikel verantwortlich sind. TGM3 katalysiert die Calcium-abhängige Bildung von Isopeptid-Vernetzungen zwischen Glutamin- und Lysinresten in verschiedenen Proteinen sowie die Konjugation von Polyaminen an Proteine.

Die Transaminase ist an der Bildung der Cornified envelope (CE) beteiligt, einer spezialisierten Komponente, die aus kovalenten Querverbindungen von Proteinen unter der Plasmamembran von endständig differenzierten Keratinozyten besteht (Chermnykh ES et al. 2020).

Weiterhin katalysiert das Enzym kleine prolinreiche Proteine (SPRR1 und SPRR2) und LOR-Quervernetzungen zur Bildung kleiner Interketten-Oligomere, die von TGM1 auf dem wachsenden CE-Gerüst weiter vernetzt werden. In Haarfollikeln ist es an der Vernetzung von Strukturproteinen beteiligt, um die innere Wurzelscheide zu härten.

TGM3 wird verstärkt in Basalzellkarzinomen exprimiert (Smirnov A et al. 2019).

Transglutaminasen (TGM) tragen zur Bildung starrer, unlöslicher makromolekularer Komplexe bei, die für die Epidermis und die Haarfollikel unerlässlich sind, um Schutz- und Barrierefunktionen gegenüber der Umwelt zu erfüllen.  Transglutaminasen vernetzen Proteine indem sie Epsilon-gamma-Glutamyl-Lysin-Isopeptidbindungen katalysieren (Chermnykh ES et al. 2020). Während die Primärstruktur der Transglutaminasen nicht konserviert ist, haben sie alle dieselbe Aminosäuresequenz an ihren aktiven Stellen und ihre Aktivität ist kalziumabhängig.

Zu den Krankheiten, die mit TGM3 assoziiert sind, gehört die Dermatitis herpetiformis. Bei der Dermatitis herpetiformis kommt es zu IgA-Antikörperpopulationen gegen die Transglutaminase 3 (und Transglutaminase 2).  

Mutationen im TGM3-Gen werden beim Syndrom der Unkämmbaren Haare nachgewiesen (Basmanav FB et al. 2016).

1. Basmanav FB et al. (2016) Mutations in Three Genes Encoding Proteins Involved in Hair Shaft Formation Cause Uncombable Hair Syndrome. Am J Hum Genet 99:1292-1304. 
2. Chermnykh ES et al. (2020) Transglutaminase 3: The Involvement in Epithelial Differentiation and Cancer. Cells 9:1996.
3. Smirnov A et al. (2019) Transglutaminase 3 is expressed in basal cell carcinoma of the skin. Eur J Dermatol 29: 477-483.