Ciri -ciri dystrophin, struktur dan fungsi

The Dystrophin Ia adalah protein dalam bentuk tongkat atau batang yang berkaitan dengan membran sel otot rangka, licin dan jantung, juga membentangkan sel -sel saraf dan di organ -organ lain dari tubuh manusia.

Ia mempunyai fungsi yang serupa dengan protein sitoskeleton yang lain, dan dipercayai bahawa ia berfungsi terutamanya dalam kestabilan membran serat otot dan dalam kesatuan membran basal ekstraselular dengan sitoskeleton intraselular.

Struktur molekul dystrophin (Sumber: Norwood, F.L., Sutherland-Smith, a.J., Simpan, n.H., Kendrick-Jones, j.; Pengarang Visualisasi: Pengguna: Astrojan [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)

Ia dikodkan pada kromosom X, dalam salah satu gen terbesar yang diterangkan untuk manusia, beberapa mutasi yang terlibat dalam patologi yang dikaitkan dengan kromosom seks, seperti distrofi otot Duchenne (DMD) (DMD).

Patologi ini adalah gangguan yang diwarisi kedua yang paling biasa di dunia. Ia mempengaruhi salah satu daripada setiap 3500 lelaki dan yang menjadi jelas antara 3 dan 5 tahun sebagai haus otot dipercepat yang dapat mengurangkan masa hidup hingga tidak lebih dari 20 tahun.

Gen dystrophin pertama kali diasingkan pada tahun 1986 dan dicirikan menggunakan pengklonan kedudukan, yang bermaksud kemajuan besar untuk genetik molekul pada masa itu.

[TOC]

Ciri -ciri

Dystrophin adalah protein yang sangat pelbagai yang dikaitkan dengan membran plasma sel -sel otot (sarcolema) dan sel -sel lain dari sistem badan yang berbeza.

Kepelbagaiannya disebabkan oleh proses yang berkaitan dengan peraturan ekspresi gen yang menyandarkannya, yang merupakan salah satu gen terbesar yang diterangkan untuk manusia. Ini kerana ia mempunyai lebih daripada 2.5 juta pasangan asas, mewakili kira -kira 0.1% daripada genom.

Gen ini. Ia terdiri daripada kira -kira 99% intron, dan rantau pengekodan hanya diwakili dalam 86 ekor.

Boleh melayani anda: merah fenol: ciri, penyediaan, aplikasi

Tiga isoforms yang berbeza dari protein ini diakui bahawa datang dari terjemahan utusan yang ditranskripsikan dari tiga promoter yang berbeza: yang hanya terdapat dalam neuron kortikal dan hippocampus, yang lain di sel Purkinje (juga di dalam otak), dan yang terakhir dalam otot sel (rangka dan jantung).

Struktur

Oleh kerana gen dystrophin dapat "dibaca" dari penganjur dalaman yang berbeza, terdapat isoforms yang berbeza dari protein ini yang sudah tentu, saiz yang berbeza. Berdasarkan ini, struktur isoforms "lengkap" dan "pendek" diterangkan di bawah.

"Seluruh" atau "lengkap" isoforms

Isoforms "keseluruhan" dystrophin adalah protein berbentuk tebu yang mempunyai empat domain penting (N-terminal, domain pusat, domain yang kaya dalam sistein dan domain C-terminal) yang bersama-sama menimbang lebih dari 420 kDa dan mempunyai lebih kurang 3.685 sisa asid amino.

Domain N-terminal adalah serupa dengan α-actinin (protein kesatuan actin) dan boleh mempunyai antara 232 dan 240 asid amino, bergantung kepada isoform. Domain tengah atau tebu terdiri daripada 25 tiga helical berulang yang serupa dengan spektrin dan mempunyai kira -kira 3000 sisa aminooacidal.

Rantau C-terminal domain pusat, yang dibentuk oleh kaya dengan sistein yang kaya, mempunyai kira-kira 280 sisa dan sangat mirip dengan sebab kesatuan kalsium yang hadir dalam protein seperti calmodulin, α-actinin dan β β-spectrine. Domain C-terminal protein terdiri daripada 420 asid amino.

"Pendek" isoforms

Oleh kerana gen dystrophin mempunyai sekurang -kurangnya empat promoter dalaman, mungkin ada protein dengan panjang yang berbeza, yang berbeza antara satu sama lain dengan ketiadaan mana -mana domain mereka.

Setiap promoter dalaman mempunyai bekas exone yang unik), yang dinyatakan di kawasan yang berlainan badan.

Boleh melayani anda: hormon steroid: struktur, sintesis, mekanisme tindakan

DP260 dinyatakan dalam retina dan wujud bersama dengan bentuk otot dan otak "lengkap". DP140 ditemui di otak, di retina dan di buah pinggang, manakala DP116 hanya terdapat dalam saraf periferal orang dewasa dan DP71 berada di kebanyakan tisu bukan -muscle.

Fungsi

Menurut pelbagai penulis, dystrophin mempunyai pelbagai fungsi yang bukan sahaja menyiratkan penyertaannya sebagai protein sitoskeleton.

Kestabilan membran

Fungsi utama dystrophin, sebagai molekul yang dikaitkan dengan membran sel saraf dan otot, adalah untuk berinteraksi dengan sekurang-kurangnya enam protein membran komprehensif yang berbeza, yang mana ia bergabung untuk membentuk kompleks dystropin-glucoprotein.

Pembentukan kompleks ini menghasilkan "jambatan" melalui membran sel otot atau sarkolema dan menghubungkan "fleksibel" lembaran basal matriks ekstrasel dengan sitoskeleton dalaman.

Kompleks dystrophine-glucoprotein berfungsi dalam penstabilan membran dan dalam perlindungan gentian otot terhadap nekrosis atau kerosakan yang disebabkan oleh penguncupan yang disebabkan oleh masa yang lama, yang telah ditunjukkan melalui genetik terbalik.

"Penstabilan" ini biasanya dilihat sebagai analog.

Transduksi isyarat

Dystrophin atau, sebaliknya, kompleks protein yang membentuk dengan glikoprotein dalam membran bukan sahaja mempunyai fungsi struktur, tetapi juga menunjukkan bahawa ia boleh mempunyai beberapa fungsi dalam isyarat selular dan komunikasi.

Lokasinya menunjukkan bahawa ia boleh mengambil bahagian dalam penghantaran ketegangan dari filamen actin dalam sarkin serat otot melalui membran plasma ke arah matriks ekstraselular, kerana ia secara fizikal dikaitkan dengan filamen ini dan dengan ruang ekstraselular.

Ia boleh melayani anda: Agar Hijau Cerah: Apa, Yayasan, Penyediaan, Kegunaan

Bukti fungsi lain dalam transduksi isyarat telah terpisah dari beberapa kajian yang dijalankan dengan mutan untuk gen dystrophin, di mana kecacatan diperhatikan dalam isyarat air terjun yang berkaitan dengan kematian sel yang diprogramkan atau pertahanan sel.

Rujukan

1. Ahn, a., & Kunkel, l. (1993). Kepelbagaian struktur dan fungsi dystrophin. Genetik Alam, 3, 283-291.
2. Doubek, r. W. (1950). Histologi hasil tinggi (Edisi ke -2.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippinott Williams & Wilkins.
3. Ervasti, J., & Campbell, k. (1993). Dystrophin dan kerangka membran. Pendapat semasa dalam biologi sel, 5, 85-87.
4. Hoffman, e. P., Coklat, r. H., & Kunkel, l. M. (1987). Dystrophin: Produk protein lokus dystrophy otot Duchenne. Sel, 51, 919-928.
5. Koenig, m., Monaco, a., & Kunkel, l. (1988). Sitoskeletal berbentuk rod rod lengkap protein dystrophin meramalkan a. Sel, 53, 219-228.
6. Baca., Winder, s. J., & Hubert, J. (2010). Biochimica et biophysica acta dystrophin: lebih daripada sekadar jumlah bahagiannya. Biochimica et biophysica acta, 1804(9), 1713-1722.
7. Cinta, d., Byth, b., Tensley, j., Blake, d., & Davies, k. (1993). Protein yang berkaitan dengan dystrophin dan dystrophin: Kajian kajian protein dan RNA. Neuromusc. Gangguan., 3(1), 5-21.
8. Muntoni, f., Torelli, s., & Ferlini, ke. (2003). Dystrophin dan mutasi: satu gen, beberapa protein, pelbagai fenotip. Neurologi Lancet, 2, 731-740.
9. Pasternak, c., Wong, s., & Elson, E. L. (Sembilan-belas sembilan puluh lima). Fungsi mekanikal dystrophin dalam sel otot. Jurnal Biologi Sel, 128(3), 355-361.
10.  Sadoulet-Puccio, h. M., & Kunkell, l. M. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Dystrophin dan lsoformsnya. Patologi otak, 6, 25-35.