Zytokeratine sind eine Familie intermediärer Filamentproteine, die von Epithelzellen exprimiert werden.¹,² Sie variieren in ihrer Größe mit einem theoretischen Molekulargewicht von etwa 40 kDa bis 68 kDa.²,³ Die Zytokeratin-Familie besteht aus 20 Polypeptiden, die in zwei Hauptgruppen eingeteilt werden, basierend auf ihrem isoelektrischen Punkt und Molekulargewicht.
Typ I: Kleinere, saure Polypeptide, bezeichnet als CK9 bis CK20.
Typ II: Größere, basische oder neutrale Polypeptide, CK1 bis CK8.
Strukturell besitzen Zytokeratine eine homologe Grundstruktur wie andere intermediäre Filamente. Sie enthalten eine zentrale helikale Region von 300–315 Aminosäuren, bestehend aus vier konservierten Domänen (1A, 2A, 1B, 2B), getrennt durch Linker-Domänen (L1, L12, L2).Amino- und Carboxyterminale Enden besitzen homologe Subdomänen (H), variable Domänen (V) und geladene End-Subdomänen (E). Monomere bilden durch ihre zentrale Helix Coiled-Coil-Dimere, die wiederum Tetramere bilden. Viele Tetramere verbinden sich zu intermediären Filamenten von etwa 10 nm Durchmesser. Zytokeratine werden in Paaren exprimiert, typischerweise ein Typ-I- und ein Typ-II-Mitglied, z. B. CK10 mit CK1. Epithelzellen exprimieren mehrere Subtypen von Zytokeratinen, die zur Klassifizierung von Epithelzelltypen, Differenzierungsstatus sowie zur Tumorprogression und Diagnostik verwendet werden können. Zytokeratine sind wichtig für Stabilität und Integrität von Epithelzellen und spielen eine Rolle in der intrazellulären Signalgebung, von Wundheilung bis Apoptose. Zytokeratine sind nützliche Tumormarker in der Immunhistochemie, und Antikörper gegen Zytokeratine sind ein gängiges pathologisches Werkzeug. Pan-Zytokeratin-Antikörper bestehen aus einem Cocktail, der multiple Zytokeratine erkennt und auf verschiedene epithelialen Gewebe reagiert. Mutationen in Zytokeratinen können eine Rolle bei verschiedenen menschlichen Erkrankungen spielen, darunter: Epidermolysis bullosa simplex (EBS): Autosomal-dominante Erkrankung, verursacht durch Missense-Mutationen in CK5 oder CK14. Bullöse Ichthyose: Hauterkrankung mit Rötung, Blasenbildung und Hyperkeratose. Epidermolytische palmoplantare Keratodermie (EPPK): Hyperkeratose an Handflächen und Fußsohlen.