Dystrofinegenskaper, struktur og funksjoner

De dystrofin Det er et protein i form av en stokk eller stang assosiert med membranen til skjelett, glatte og hjertemuskelceller, presenterer også nerveceller og i andre organer i menneskekroppen.

Den har funksjoner som ligner på andre cytoskjelettproteiner, og det antas at det hovedsakelig fungerer i stabiliteten til muskelfibrene membran og i foreningen av den ekstracellulære basalmembranen med det intracellulære cytoskjelettet.

Molekylær struktur av dystrofin (kilde: Norwood, F.L., Sutherland-Smith, a.J., Keep, n.H., Kendrick-Jones, J.; Visualiseringsforfatter: Bruker: Astrojan [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

Det er kodet på X -kromosomet, i et av de største genene som er beskrevet for mennesker, noen av hvis mutasjoner er involvert i patologier knyttet til kjønnskromosomer, som Duchennes muskeldystrofi (DMD) (DMD).

Denne patologien er den nest vanligste arvelige lidelsen i verden. Det rammer en av hver 3500 menn, og det blir tydelig mellom 3 og 5 år som en akselerert muskelslitasje som kan redusere levetiden til ikke mer enn 20 år.

Dystrofinggenet ble først isolert i 1986 og ble karakterisert ved bruk av posisjonskloning, noe som betydde et stort fremskritt for tidenes molekylære genetikk.

[TOC]

Kjennetegn

Dystrofin er et veldig mangfoldig protein som er assosiert med plasmamembranen til muskelceller (sarkolem) og det for andre celler i forskjellige kroppssystemer.

Mangfoldet skyldes prosessene som er relatert til reguleringen av uttrykket av genet som koder for det, som er et av de største genene som er beskrevet for mennesker. Dette er fordi det har mer enn 2.5 millioner basepar, som representerer omtrent 0.1% av genomet.

Denne genen. Den er sammensatt av omtrent 99% introner, og kodingsregionen er bare representert i 86 eksoner.

Kan tjene deg: Rød av fenol: Kjennetegn, forberedelser, applikasjoner

Tre forskjellige isoformer av dette proteinet blir gjenkjent som kommer fra oversettelsen av budbringere som er transkribert fra tre forskjellige promotorer: en som bare finnes i kortikale og hippocampus nevroner, en annen i Purkinje -celler (også i hjernen), og den siste i muskelen celler (skjelett og hjerte).

Struktur

Siden dystrofinggenet kan "leses" fra forskjellige interne promotorer, er det forskjellige isoformer av dette proteinet som selvfølgelig har forskjellige størrelser. Basert på dette er strukturen til de "komplette" og "korte" isoformene beskrevet nedenfor.

"Hele" eller "komplette" isoformer

De "hele" isoformene av dystrofin er stokkformede proteiner som har fire essensielle domener (N-terminal, sentralt domene, rikt domene i cysteiner og C-terminalt domene) som sammen veier litt over 420 kDa og har mer eller mindre 3.685 aminosyreavfall.

N-terminalt domene ligner på a-actinin (et aktinforeningsprotein) og kan ha mellom 232 og 240 aminosyrer, avhengig av isoform. Det sentrale eller stokkdomenet består av 25 trippel spiralformede gjentatte som ligner på spektrinet og har omtrent 3000 aminooacidal avfall.

Det C-terminale regionen av det sentrale domenet, som er dannet av en rik rik på cystein, har omtrent 280 avfall og er veldig lik årsaken til kalsiumforening til stede i proteiner som calmodulin, a-actinin og β β-spektrin. Det C-terminale domenet til proteinet består av 420 aminosyrer.

"Korte" isoformer

Siden dystrofinggenet har minst fire interne promotorer, kan det være proteiner med forskjellige lengder, som skiller seg fra hverandre ved fravær av noen av deres domener.

Hver av de interne promotorene har en unik tidligere eksone), som kommer til uttrykk i forskjellige regioner i kroppen.

Kan tjene deg: steroidhormoner: struktur, syntese, virkningsmekanisme

DP260 kommer til uttrykk i netthinnen og sameksisterer med "komplette" muskel- og hjerneformer. DP140 finnes i hjernen, i netthinnen og i nyrene, mens DP116 bare finnes i perifere nerver hos voksne og DP71 er i de fleste ikke -muskelvev.

Funksjoner

I følge forskjellige forfattere har dystrofin forskjellige funksjoner som ikke bare innebærer deltakelse som et cytoskelettprotein.

Membranal stabilitet

Hovedfunksjonen til dystrofin, som et molekyl assosiert med nerve- og muskelcellemembranen, er å samhandle med minst seks forskjellige omfattende membranproteiner, som den blir med for å danne dystropin-glukoproteinkomplekser.

Dannelsen av dette komplekset genererer en "bro" gjennom muskel- eller sarkolemacellemembranen og kobler "fleksibelt" basalarket til den ekstracellulære matrisen med det indre cytoskjelettet.

Dystrofin-glukoproteinkomplekset fungerer i stabiliseringen av membranen og i beskyttelsen av muskelfibre mot nekrose eller skade forårsaket av indusert sammentrekning i lange perioder, noe som er demonstrert gjennom omvendt genetikk.

Denne "stabiliseringen" blir vanligvis sett på som en analog.

Signaltransduksjon

Dystrofin eller rettere.

Plasseringen antyder at den kan delta i overføring av spenning fra aktinfilamenter i muskelfibersarkomere gjennom plasmamembranen mot den ekstracellulære matrisen, siden den er fysisk assosiert med disse filamentene og med ekstracellulært rom.

Det kan tjene deg: Bright Green Agar: Hva er, grunnlag, forberedelse, bruk

Bevis for andre funksjoner i signaloverføring er blitt løsrevet fra noen studier utført med mutanter for dystrofinggenet, der defekter blir observert i signaliserende fossefall som har å gjøre med programmert celledød eller celleforsvar.

Referanser

1. Ahn, a., & Kunkel, l. (1993). Det strukturelle og funksjonelle mangfoldet av dystrofin. Naturgenetikk, 3, 283-291.
2. Doubek, r. W. (1950). Histologi med høyt avkastning (2. utg.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippinott Williams & Wilkins.
3. Ervasti, J., & Campbell, K. (1993). Dystrofin og membranskjelettet. Nåværende mening i cellebiologi, 5, 85-87.
4. Hoffman, e. P., Brown, r. H., & Kunkel, l. M. (1987). Dystrophin: Proteinproduktet fra Duchenne Muscular Dystrophy Locus. Celle, 51, 919-928.
5. Koenig, m., Monaco, a., & Kunkel, l. (1988). Den komplette sekvensstangformet cytoskeletal av dystrofinprotein forutsier en. Celle, 53, 219-228.
6. Lese., Winder, s. J., & Hubert, J. (2010). Biochimica et Biophysica Acta Dystrophin: Mer enn bare summen av delene. Biochimica et Biophysica Acta, 1804(9), 1713-1722.
7. Kjærlighet, d., Byh, b., Tensley, J., Blake, d., & Davies, K. (1993). Dystrofin og dystrofinrelaterte proteiner: en gjennomgang av protein- og RNA-studier. Neuromusc. Disord., 3(1), 5-21.
8. Muntoni, f., Torelli, s., & Ferlini, til. (2003). Dystrofin og mutasjoner: ett gen, flere proteiner, flere fenotyper. Lancet -nevrologien, 2, 731-740.
9. Pasternak, ca., Wong, s., & Elson, E. L. (nitten nitti fem). Mekanisk funksjon av dystrofin i muskelceller. Journal of Cell Biology, 128(3), 355-361.
10.  Sadoulet-Puccio, h. M., & Kunkell, L. M. (nitten nittiseks). Dystrofin og dens lsoformer. Hjernepatologi, 6, 25-35.