Značilnosti, struktura in funkcije distrofina

The distrofin Je protein v obliki trsa ali palice, povezane z membrano skeletnih, gladkih in srčnih mišičnih celic, prav tako prisotne živčne celice in v drugih organih človeškega telesa.

Ima funkcije, podobne funkcijam drugih citoskeletnih beljakovin, in verjame se, da deluje predvsem v stabilnosti membrane mišičnih vlaken in v zvezi zunajcelične bazalne membrane z znotrajceličnim citoskeletom.

Molekularna struktura distrofina (vir: Norwood, F.L., Sutherland-Smith, a.J., Keep, n.H., Kendrick-Jones, j.; Avtor vizualizacije: Uporabnik: Astrojan [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)] prek Wikimedia Commons)

Kodiran je na X kromosomu, v enem največjih genov, opisanih pri ljudeh, katerih mutacije so vključene v patologije, povezane s spolnimi kromosomi, kot Duchenne mišična distrofija (DMD) (DMD) (DMD).

Ta patologija je druga najpogostejša podedovana motnja na svetu. Vpliva na enega od 3500 moških in to postane očitno med 3 in 5 leti kot pospešena mišična obraba, ki lahko skrajša življenjski čas na največ 20 let.

Gen distrofina je bil prvič izoliran leta 1986 in je bil značilen z uporabo pozicijskega kloniranja, kar je pomenilo velik napredek za molekularno genetiko tistega časa.

[TOC]

Značilnosti

Distrofin je zelo raznolik protein, ki je povezan s plazemsko membrano mišičnih celic (sarkolema) in drugih celic različnih telesnih sistemov.

Njegova raznolikost je posledica procesov, ki so povezani z regulacijo izražanja gena, ki ga kodira, kar je eden največjih genov, opisanih za ljudi. To je zato, ker ima več kot 2.5 milijonov baznih parov, ki predstavljajo približno 0.1% genoma.

Ta gen. Sestavljen je iz približno 99% intronov, kodiranje pa je predstavljeno le v 86 eksonih.

Vam lahko služi: rdeča fenola: značilnosti, priprave, aplikacije

Prepoznani so tri različne izoforme tega proteina, ki izhajajo iz prevoda glasnikov, ki so prepisani iz treh različnih promotorjev: tistega, ki ga najdemo samo v kortikalnih in hipokampuških nevronih, drugega v celicah Purkinje (tudi v možganih), in zadnji v mišicah celice (skeletni in srčni).

Struktura

Ker je gen distrofina mogoče "brati" od različnih notranjih promotorjev, obstajajo različne izoforme tega proteina, ki imajo seveda različne velikosti. Na podlagi tega je spodaj opisana struktura "popolnih" in "kratkih" izoform.

"Celotne" ali "popolne" izoforme

"Cele" izoforme distrofina so trsni beljakovine, ki imajo štiri osnovne domene (N-terminalna, osrednja domena, bogato domeno v cisteinih in C-terminalna domena), ki skupaj tehtajo nekaj več kot 420 kDa in imajo več ali manj 3.685 aminokislinskih odpadkov.

N-terminalna domena je podobna α-aktininu (aktin-sindikalni protein) in ima lahko med 232 in 240 aminokislinami, odvisno od izoforme. Centralna ali trska domena je sestavljena iz 25 trojnih spiralnih ponavljajočih se podobnih spektru in ima približno 3000 aminooacidnih odpadkov.

C-terminalno območje osrednje domene, ki ga tvori bogati bogati s cisteinom, ima približno 280 odpadkov in je zelo podoben razlogi za kalcijevo zvezo, ki je prisotna pri beljakovinah, kot so kalmodulin, α-aktinin in β-β-spektrin. C-terminalna domena beljakovin sestavlja 420 aminokislin.

"Kratke" izoforme

Ker ima gen distrofina vsaj štiri notranje promotorje, lahko obstajajo beljakovine z različnimi dolžinami, ki se med seboj razlikujejo po odsotnosti katere koli njihove domene.

Vsak od notranjih promotorjev ima edinstven nekdanji ekson), ki so izraženi v različnih območjih telesa.

Vam lahko služi: steroidni hormoni: struktura, sinteza, mehanizem delovanja

DP260 je izražen v mrežnici in sobivajo s "popolnimi" mišičnimi in možganskimi oblikami. DP140 najdemo v možganih, v mrežnici in v ledvicah, DP116 pa najdemo le v perifernih živcih odraslih, DP71.

Funkcije

Po mnenju različnih avtorjev ima distrofin različne funkcije, ki ne samo pomenijo njeno udeležbo kot citoskeletni protein.

Membranalna stabilnost

Glavna funkcija distrofina kot molekule, povezane z živčno in mišično celično membrano, je interakcija z vsaj šestimi različnimi celovitimi membranskimi beljakovina.

Nastajanje tega kompleksa ustvari "most" skozi mišično ali sarkolemo celično membrano in "prožno" povezuje bazalni list zunajceličnega matriksa z notranjim citoskeletom.

Kompleks distrofina-glukoproteina deluje pri stabilizaciji membrane in pri zaščiti mišičnih vlaken pred nekrozo ali poškodbami, ki jih povzroča inducirano krčenje za daljše časovno obdobje, kar je bilo dokazano z obratno genetiko.

Ta "stabilizacija" je običajno obravnavana kot analog.

Transdukcija signala

Distrofin ali bolje rečeno, beljakovinski kompleks, ki se tvori z glikoproteini v membrani.

Njegova lokacija kaže, da lahko sodeluje pri prenosu napetosti iz aktinskih filamentov v mišičnih vlaknih sarcomerjev skozi plazemsko membrano proti zunajcelični matriki, saj je fizično povezan s temi nitnji in z zunajceličnim prostorom.

Lahko vam služi: svetlo zeleni agar: kaj je, temelj, priprava, uporaba

Dokazi o drugih funkcijah pri transdukciji signala so ločeni od nekaterih raziskav, opravljenih z mutanti za gen distrofina, v katerih opazimo napake v signalnih slapovih, ki imajo povezavo s programirano celično smrtjo ali obrambo celic.

Reference

1. Ahn, a., & Kunkel, L. (1993). Strukturna in funkcionalna raznolikost distrofina. Narava genetika, 3, 283-291.
2. DOUBEK, R. W. (1950). Histologija z visokim donosom (2. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippinott Williams & Wilkins.
3. Ervasti, J., & Campbell, k. (1993). Distrofin in membranski okostje. Trenutno mnenje v celični biologiji, 5, 85-87.
4. Hoffman, npr. Str., Rjava, r. H., & Kunkel, L. M. (1987). Distrofin: proteinski produkt lokusa duchenne mišičaste distrofije. Celica, 51, 919-928.
5. Koenig, m., Monako, a., & Kunkel, L. (1988). Celotno zaporedje citoskeleta v obliki palice v distrofinskem proteinu napoveduje a. Celica, 53, 219-228.
6. Branje., Winder, s. J., & Hubert, J. (2010). Biochimica et Biophysica Acta distrofin: več kot le vsota njegovih delov. Biochimica et Biophysica Acta, 1804(9), 1713-1722.
7. Ljubezen, d., Byth, b., Tensley, J., Blake, d., & Davies, k. (1993). Proteini, povezani z distrofinom in distrofinom,: pregled raziskav beljakovin in RNA. Neuromusc. Neresa., 3(1), 5-21.
8. Muntoni, f., Torelli, s., & Ferlini, do. (2003). Distrofin in mutacije: en gen, več beljakovin, več fenotipov. Lancet nevrologija, 2, 731-740.
9. Pasternak, c., Wong, s., & Elson, e. L. (devetnajst devetdeset pet). Mehanska funkcija distrofina v mišičnih celicah. Časopis za celično biologijo, 128(3), 355–361.
10.  Sadoulet-Puccio, h. M., & Kunkell, L. M. (devetnajst devetdeset šest). Distrofin in njegovi lsoformi. Možganska patologija, 6, 25-35.