Karakteristik, struktur dan fungsi distrofin

Itu distrofin Ini adalah protein dalam bentuk tongkat atau batang yang terkait dengan membran sel otot kerangka, halus dan jantung, juga menghadirkan sel -sel saraf dan di organ lain dari tubuh manusia.

Ini memiliki fungsi yang mirip dengan protein sitoskeleton lainnya, dan diyakini bahwa ia bekerja terutama dalam stabilitas membran serat otot dan dalam penyatuan membran basal ekstraseluler dengan sitoskeleton intraseluler.

Struktur molekul distrofin (Sumber: Norwood, F.L., Sutherland-Smith, a.J., Simpan, n.H., Kendrick-Jones, J.; Visualisasi Penulis: Pengguna: Astrojan [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Ini diberi kode pada kromosom X, di salah satu gen terbesar yang dijelaskan untuk manusia, beberapa yang mutasinya terlibat dalam patologi yang terkait dengan kromosom seks, seperti distrofi otot Duchenne (DMD) (DMD) (DMD).

Patologi ini adalah gangguan warisan paling umum kedua di dunia. Itu mempengaruhi salah satu dari setiap 3.500 pria dan itu menjadi jelas antara 3 dan 5 tahun sebagai keausan otot yang dipercepat yang dapat mengurangi waktu hidup tidak lebih dari 20 tahun.

Gen distrofin pertama kali diisolasi pada tahun 1986 dan dikarakterisasi menggunakan kloning posisi, yang berarti kemajuan besar untuk genetika molekuler saat itu.

[TOC]

Karakteristik

Dystrophin adalah protein yang sangat beragam yang berhubungan dengan membran plasma sel otot (sarkolema) dan sel -sel lain dari sistem tubuh yang berbeda.

Keragamannya disebabkan oleh proses yang terkait dengan regulasi ekspresi gen yang mengkodekannya, yang merupakan salah satu gen terbesar yang dijelaskan untuk manusia. Ini karena memiliki lebih dari 2.5 juta pasangan basa, mewakili sekitar 0.1% dari genom.

Gen ini. Ini terdiri dari sekitar 99% intron, dan wilayah pengkodean hanya diwakili dalam 86 ekson.

Dapat melayani Anda: merah fenol: karakteristik, persiapan, aplikasi

Tiga isoform yang berbeda dari protein ini diakui yang berasal dari terjemahan utusan yang ditranskripsi dari tiga promotor yang berbeda: satu yang hanya ditemukan dalam neuron kortikal dan hippocampus, yang lain dalam sel Purkinje (juga di otak), dan yang terakhir di otot otot sel (kerangka dan jantung).

Struktur

Karena gen distrofin dapat "dibaca" dari promotor internal yang berbeda, ada berbagai isoform dari protein ini yang, tentu saja, memiliki ukuran yang berbeda. Berdasarkan hal ini, struktur isoform "lengkap" dan "pendek" dijelaskan di bawah ini.

Isoform "utuh" atau "lengkap"

Isoform "seluruh" distrofin adalah protein berbentuk tebu yang memiliki empat domain penting (N-terminal, domain sentral, domain kaya dalam sistein dan domain C-terminal) yang bersama-sama memiliki berat lebih dari 420 kDa dan memiliki lebih atau kurang 3.685 limbah asam amino.

Domain N-terminal mirip dengan α-aktinin (protein aktin-serikat) dan dapat memiliki antara 232 dan 240 asam amino, tergantung pada isoform. Domain pusat atau tebu terdiri dari 25 triple helical yang diulang mirip dengan spektrin dan memiliki sekitar 3000 limbah aminooacidal.

Wilayah terminal-C dari domain pusat, yang dibentuk oleh kaya yang kaya akan sistein, memiliki sekitar 280 limbah dan sangat mirip dengan alasan persatuan kalsium yang ada dalam protein seperti calmodulin, α-aktinin dan β β-spectrine. Domain C-terminal protein terdiri dari 420 asam amino.

Isoform "pendek"

Karena gen distrofin memiliki setidaknya empat promotor internal, mungkin ada protein dengan panjang yang berbeda, yang berbeda satu sama lain dengan tidak adanya domain mereka.

Masing -masing promotor internal memiliki mantan exone yang unik), yang diekspresikan di berbagai daerah tubuh.

Dapat melayani Anda: hormon steroid: struktur, sintesis, mekanisme aksi

DP260 diekspresikan dalam retina dan hidup berdampingan dengan bentuk otot dan otak "lengkap". DP140 ditemukan di otak, di retina dan di ginjal, sedangkan DP116 hanya ditemukan di saraf perifer orang dewasa dan DP71 ada di sebagian besar jaringan non -otot.

Fungsi

Menurut berbagai penulis, distrofin memiliki berbagai fungsi yang tidak hanya menyiratkan partisipasinya sebagai protein sitoskeleton.

Stabilitas membran

Fungsi utama distrofin, sebagai molekul yang terkait dengan saraf dan membran sel otot, adalah untuk berinteraksi dengan setidaknya enam protein membran komprehensif yang berbeda, dengan yang bergabung untuk membentuk kompleks distropin-glukoprotein.

Pembentukan kompleks ini menghasilkan "jembatan" melalui membran sel otot atau sarkolema dan menghubungkan "secara fleksibel" lembaran basal dari matriks ekstraseluler dengan sitoskeleton internal.

Kompleks distrofin-glukoprotein bekerja dalam stabilisasi membran dan dalam perlindungan serat otot terhadap nekrosis atau kerusakan yang disebabkan oleh kontraksi yang diinduksi untuk jangka waktu yang lama, yang telah ditunjukkan melalui genetika terbalik terbalik genetika terbalik.

"Stabilisasi" ini biasanya dipandang sebagai analog.

Transduksi sinyal

Distrofin atau, lebih tepatnya, kompleks protein yang terbentuk dengan glikoprotein dalam membran tidak hanya memiliki fungsi struktural, tetapi juga menunjukkan bahwa ia dapat memiliki beberapa fungsi dalam pensinyalan seluler dan komunikasi.

Lokasinya menunjukkan bahwa ia dapat berpartisipasi dalam penularan ketegangan dari filamen aktin dalam sarkomer serat otot melalui membran plasma menuju matriks ekstraseluler, karena secara fisik terkait dengan filamen ini dan dengan ruang ekstraseluler.

Itu dapat melayani Anda: agar hijau cerah: apa itu, fondasi, persiapan, penggunaan

Bukti fungsi lain dalam transduksi sinyal telah terlepas dari beberapa penelitian yang dilakukan dengan mutan untuk gen distrofin, di mana cacat diamati dalam air terjun pensinyalan yang berkaitan dengan kematian sel terprogram atau pertahanan sel atau pertahanan sel yang diprogram atau pertahanan sel atau sel yang diprogram.

Referensi

1. Ahn, a., & Kunkel, L. (1993). Keragaman struktural dan fungsional distrofin. Genetika 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). Distrofin dan kerangka membran. Opini Saat Ini dalam Biologi Sel, 5, 85-87.
4. Hoffman, e. P., Brown, r. H., & Kunkel, L. M. (1987). Dystrophin: Produk protein dari lokus distrofi otot Duchenne. Sel, 51, 919-928.
5. Koenig, m., Monako, a., & Kunkel, L. (1988). Sitoskeletal berbentuk batang lengkap dari protein distrofin memprediksi a. Sel, 53, 219-228.
6. Membaca., Winder, s. J., & Hubert, J. (2010). Biochimica et Biophysica Acta Dystrophin: Lebih dari sekadar jumlah bagiannya. Biochimica et Biophysica Acta, 1804(9), 1713-1722.
7. Cinta, d., Byth, b., Tensley, J., Blake, d., & Davies, k. (1993). Protein terkait distrofin dan distrofin: Tinjauan Studi Protein dan RNA. Neuromusc. Gangguan., 3(1), 5-21.
8. Muntoni, f., Torelli, s., & Ferlini, untuk. (2003). Dystrophin dan mutasi: satu gen, beberapa protein, beberapa fenotipe. Neurologi Lancet, 2, 731-740.
9. Pasternak, c., Wong, s., & Elson, E. L. (sembilan belas sembilan puluh lima). Fungsi mekanik distrofin dalam sel otot. Jurnal Biologi Sel, 128(3), 355-361.
10.  Sadoulet-Puccio, h. M., & Kunkell, L. M. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Distrofin dan lsoformnya. Patologi Otak, 6, 25-35.