Dystrofinegenskaper, struktur och funktioner

De dystrofin Det är ett protein i form av en sockerrör eller stång förknippad med membranet av skelett-, släta och hjärtmuskelceller, även närvarande nervceller och i andra organ i människokroppen.

Den har funktioner som liknar de hos andra cytoskelettproteiner, och det tros att det huvudsakligen fungerar i muskelfibrernas stabilitet och i föreningen av det extracellulära basmembranet med det intracellulära cytoskelettet.

Molekylär struktur av dystrofin (källa: Norwood, F.L., Sutherland-Smith, a.J., Behålla, n.H., Kendrick-Jones, J.; Visualisering Författare: Användare: Astrojan [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

Det är kodat på X -kromosomen, i en av de största generna som beskrivs för människor, av vars mutationer är involverade i patologier kopplade till sexkromosomer, som Duchennes muskeldystrofi (DMD) (DMD).

Denna patologi är den näst vanligaste ärftliga störningen i världen. Det påverkar en av varje 3500 män och det blir uppenbart mellan 3 och 5 år som en accelererad muskelkläder som kan minska livstiden till högst 20 år.

Dystrofingenen isolerades först 1986 och karakteriserades med hjälp av positionskloning, vilket innebar ett stort framsteg för tidens molekylära genetik.

[TOC]

Egenskaper

Dystrofin är ett mycket varierat protein som är associerat med plasmamembranet i muskelceller (sarkolema) och det för andra celler i olika kroppssystem.

Dess mångfald beror på de processer som är relaterade till regleringen av uttrycket av genen som kodar för den, som är en av de största generna som beskrivs för människor. Detta beror på att det har mer än 2.5 miljoner baspar, som representerar cirka 0.1% av genomet.

Denna gen. Det består av cirka 99% introner, och kodningsregionen representeras endast i 86 exoner.

Kan tjäna dig: Röd av fenol: egenskaper, förberedelser, applikationer

Tre olika isoformer av detta protein erkänns som kommer från översättningen av budbärare som transkriberas från tre olika promotorer: en som bara finns i kortikala och hippocampus -neuroner, en annan i Purkinje -celler (även i hjärnan) och den sista i muskler Celler (skelett och hjärt).

Strukturera

Eftersom dystrofingenen kan "läsas" från olika interna promotorer, finns det olika isoformer av detta protein som naturligtvis har olika storlekar. Baserat på detta beskrivs strukturen för de "kompletta" och "korta" isoformerna nedan.

"Hela" eller "fullständiga" isoformer

De "hela" isoformerna av dystrofin är käppformade proteiner som har fyra väsentliga domäner (N-terminal, central domän, rik domän i cysteiner och C-terminal domän) som tillsammans väger drygt 420 kDa och har mer eller mindre 3 3.685 aminosyravfall.

N-terminal domän liknar a-aktinin (ett aktin-union-protein) och kan ha mellan 232 och 240 aminosyror, beroende på isoform. Central- eller sockerröret består av 25 trippel spiralformade upprepade som liknar spektrinen och har cirka 3000 aminooacidala avfall.

Den C-terminala regionen i den centrala domänen, som bildas av en rik rik på cystein, har cirka 280 avfall och är mycket lik orsaken till kalciumförening som finns i proteiner såsom kalmodulin, a-aktinin och ß-spektrin. Den C-terminala domänen för proteinet består av 420 aminosyror.

"Korta" isoformer

Eftersom dystrofingenen har minst fyra interna promotorer kan det finnas proteiner med olika längder, som skiljer sig från varandra genom frånvaron av någon av deras domäner.

Var och en av de interna promotorerna har en unik tidigare exone), som uttrycks i olika regioner i kroppen.

Kan tjäna dig: steroidhormoner: struktur, syntes, verkningsmekanism

DP260 uttrycks i näthinnan och samexisterar med "kompletta" muskel- och hjärnformer. DP140 finns i hjärnan, i näthinnan och i njurarna, medan DP116 endast finns i de perifera nerverna hos vuxna och DP71 är i de flesta muskelvävnader.

Funktioner

Enligt olika författare har dystrofin olika funktioner som inte bara innebär dess deltagande som ett cytoskelettprotein.

Membranalstabilitet

Dystrofins huvudfunktion, som en molekyl associerad med nerven och muskelcellmembranet, är att interagera med minst sex olika omfattande membranproteiner, med vilka den sammanfogas för att bilda dystropin-glukoproteinkomplex.

Bildningen av detta komplex genererar en "bro" genom muskel- eller sarkolema -cellmembranet och ansluter "flexibelt" basarket i den extracellulära matrisen med den inre cytoskeletten.

Dystrofin-glukoproteinkomplexet fungerar i stabiliseringen av membranet och i skyddet av muskelfibrer mot nekros eller skador orsakade av inducerad sammandragning under långa perioder, vilket har visats genom omvänd genetik.

Denna "stabilisering" ses vanligtvis som en analog.

Signaltransduktion

Dystrofin eller snarare proteinkomplexet som bildas med glykoproteiner i membranet har inte bara strukturella funktioner, utan påpekade också att det kan ha vissa funktioner i cellulär signalering och kommunikation.

Dess läge antyder att den kan delta i överföringen av spänningar från aktinfilament i muskelfibersarkomlar genom plasmamembranet mot den extracellulära matrisen, eftersom den är fysiskt associerad med dessa filament och med extracellulärt utrymme.

Det kan tjäna dig: Bright Green Agar: Vad är, grund, förberedelse, användning

Bevis på andra funktioner i signaltransduktion har tagits bort från vissa studier genomförda med mutanter för dystrofingenen, där defekter observeras vid signaleringsvattenfall som har att göra med programmerad celldöd eller cellförsvar.

Referenser

1. Ahn, a., & Kunkel, L. (1993). Dystrofins strukturella och funktionella mångfald. Naturgenetik, 3, 283-291.
2. Doubek, r. W. (1950). Högavkastningshistologi (2: a upplagan.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippinott Williams & Wilkins.
3. Ervasti, J., & Campbell, K. (1993). Dystrofin och membranskelettet. Nuvarande åsikt i cellbiologi, 5, 85-87.
4. Hoffman, E. P., Brun, r. H., & Kunkel, L. M. (1987). Dystrofin: Proteinprodukten från Duchenne muskeldystrofi lokus. Cell, 51, 919-928.
5. Koenig, m., Monaco, A., & Kunkel, L. (1988). Den kompletta sekvensstångformade cytoskeletala dystrofinproteinet förutsäger en. Cell, 53, 219-228.
6. Läsa., Lindor, s. J., & Hubert, J. (2010). Biochimica et Biophysica Acta Dystrophin: Mer än bara summan av dess delar. Biochimica et Biophysica Acta, 1804(9), 1713-1722.
7. Kärlek, D., Byth, b., Tensley, J., Blake, D., & Davies, K. (1993). Dystrofin och dystrofinrelaterade proteiner: En översikt av protein- och RNA-studier. Neuromusc. Störning., 3(1), 5-21.
8. Muntoni, f., Torelli, s., & Ferlini, till. (2003). Dystrofin och mutationer: en gen, flera proteiner, flera fenotyper. Lancetneurologin, 2, 731-740.
9. Pasternak, C., Wong, s., & Elson, E. L. (nittonhundranittiofem). Mekanisk funktion av dystrofin i muskelceller. Journal of Cell Biology, 128(3), 355-361.
10.  Sadoulet-puccio, h. M., & Kunkell, L. M. (nitton nittiosex). Dystrofin och dess lsoformer. Hjärnpatologi, 6, 25-35.