Características, estrutura e funções da distrofina

O Distrofina É uma proteína na forma de uma bengala ou haste associada à membrana de células do músculo esquelético, liso e cardíaco, também apresentam células nervosas e em outros órgãos do corpo humano.

Possui funções semelhantes às de outras proteínas do citoesqueleto, e acredita -se que funcione principalmente na estabilidade da membrana das fibras musculares e na união da membrana basal extracelular com o citoeskeleto intracelular.

Estrutura molecular da distrofina (Fonte: Norwood, F.eu., Sutherland-Smith, a.J., Manter, n.H., Kendrick-Jones, j.; Autor de visualização: Usuário: Astrojan [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

É codificado no cromossomo X, em um dos maiores genes descritos para humanos, alguns de cujas mutações estão envolvidas em patologias ligadas a cromossomos sexuais, como a distrofia muscular de Duchenne (DMD) (DMD).

Essa patologia é o segundo distúrbio herdado mais comum no mundo. Afeta um de cada 3500 homens e isso se torna evidente entre 3 e 5 anos como um desgaste muscular acelerado que pode reduzir o tempo de vida a não mais que 20 anos.

O gene da distrofina foi isolado pela primeira vez em 1986 e foi caracterizado usando a clonagem posicional, o que significou um grande avanço para a genética molecular da época.

[TOC]

Caracteristicas

A distrofina é uma proteína muito diversificada que está associada à membrana plasmática das células musculares (sarcolema) e a de outras células de diferentes sistemas corporais.

Sua diversidade se deve aos processos relacionados à regulação da expressão do gene que o codifica, que é um dos maiores genes descritos para os humanos. Isso ocorre porque tem mais de 2.5 milhões de pares de bases, representando cerca de 0.1% do genoma.

Este geração. É composto por aproximadamente 99% de íntrons, e a região de codificação é representada apenas em 86 exons.

Pode atendê -lo: vermelho de fenol: características, preparação, aplicações

São reconhecidos três isoformas diferentes desta proteína que provêm da tradução de mensageiros que são transcritos de três promotores diferentes: um que é encontrado apenas nos neurônios cortical e do hipocampo, outro nas células Purkinje (também no cérebro) e o último no músculo células (esqueléticas e cardíacas).

Estrutura

Como o gene da distrofina pode ser "lido" de diferentes promotores internos, existem diferentes isoformas dessa proteína que, obviamente, tamanhos diferentes. Com base nisso, a estrutura das isoformas "completas" e "curtas" é descrita abaixo.

Isoformas "inteiras" ou "completas"

As isoformas "inteiras" da distrofina são proteínas em forma de cana que possuem quatro domínios essenciais (domínio central do terminal N, domínio rico em cisteínas e domínio C-terminal) que juntos pesam pouco mais de 420 kDa e têm mais ou menos 3.685 resíduos de aminoácidos.

O domínio N-terminal é semelhante à α-actinina (uma proteína de actina-união) e pode ter entre 232 e 240 aminoácidos, dependendo da isoforma. O domínio central ou cana é composto por 25 repetidos helicoidais triplos semelhantes à espectrina e possui cerca de 3000 resíduos aminooacidais.

A região C-terminal do domínio central, formada por um rico em cisteína, tem cerca de 280 resíduos e é muito semelhante ao motivo da união de cálcio presente em proteínas como calmodulina, α-actinina e β-espectrina β-espectrina. O domínio C-terminal da proteína é composto por 420 aminoácidos.

Isoformas "curtas"

Como o gene da distrofina possui pelo menos quatro promotores internos, pode haver proteínas com comprimentos diferentes, que diferem entre si pela ausência de qualquer um de seus domínios.

Cada um dos promotores internos tem um exone anterior único), que são expressos em diferentes regiões do corpo.

Pode atendê -lo: hormônios esteróides: estrutura, síntese, mecanismo de ação

O DP260 é expresso na retina e coexiste com as formas musculares e cerebrais "completas". O DP140 é encontrado no cérebro, na retina e nos rins, enquanto o DP116 é encontrado apenas nos nervos periféricos dos adultos e o DP71 é na maioria dos tecidos não -musculares.

Funções

Segundo vários autores, a distrofina tem várias funções que não apenas implicam sua participação como uma proteína do citoesqueleto.

Estabilidade membranal

A principal função da distrofina, como uma molécula associada ao nervo e à membrana das células musculares, é interagir com pelo menos seis proteínas abrangentes de membrana diferentes, com as quais se une para formar complexos de distropina-glucoproteína.

A formação desse complexo gera uma “ponte” através da membrana celular muscular ou sarcolema e conecta “flexível” a folha basal da matriz extracelular com o citoesqueleto interno.

O complexo de distrofina-glucoproteína funciona na estabilização da membrana e na proteção de fibras musculares contra necrose ou dano causado por contração induzida por longos períodos de tempo, que foram demonstrados através da genética reversa.

Esta "estabilização" é geralmente vista como um analógico.

Transdução de sinal

Distrofina ou, melhor, o complexo proteico que se forma com glicoproteínas na membrana não apenas tem funções estruturais, mas também apontou que pode ter algumas funções na sinalização e comunicação celular.

Sua localização sugere que ele pode participar da transmissão de tensão a partir de filamentos de actina em sarcomers de fibra muscular através da membrana plasmática em direção à matriz extracelular, uma vez que está fisicamente associada a esses filamentos e ao espaço extracelular.

Pode servir a você: ágar verde brilhante: o que é, fundamento, preparação, usa

Evidências de outras funções na transdução de sinal foram destacadas de alguns estudos conduzidos com mutantes para o gene da distrofina, nos quais os defeitos são observados nas cachoeiras sinalizadoras que têm a ver com morte celular programada ou defesa celular.

Referências

1. Ahn, a., & Kunkel, L. (1993). A diversidade estrutural e funcional da distrofina. Genética da natureza, 3, 283-291.
2. Doubek, r. C. (1950). Histologia de alto rendimento (2ª ed.). Filadélfia, Pensilvânia: Lippinott Williams & Wilkins.
3. Ervasti, J., & Campbell, K. (1993). Distrofina e o esqueleto da membrana. Opinião atual em biologia celular, 5, 85-87.
4. Hoffman, e. P., Brown, r. H., & Kunkel, L. M. (1987). Distrofina: o produto da proteína do locus de distrofia muscular de Duchenne. Célula, 51, 919-928.
5. Koenig, m., Mônaco, a., & Kunkel, L. (1988). A sequência completa citoesquelética em forma de haste da proteína distrofina prevê um. Célula, 53, 219-228.
6. Ler., Winder, s. J., & Hubert, J. (2010). Biochimica et biophysica acta distrofina: mais do que apenas a soma de suas partes. Biochimica et biophysica Acta, 1804(9), 1713-1722.
7. Amado., Byth, b., Tensley, J., Blake, d., & Davies, K. (1993). Distrofina e proteínas relacionadas à distrofina: uma revisão dos estudos de proteínas e RNA. Neuromusc. Distúrbio., 3(1), 5-21.
8. Muntoni, f., Torelli, s., & Ferlini, para. (2003). Distrofina e mutações: um gene, várias proteínas, múltiplos fenótipos. A neurologia da Lancet, 2, 731-740.
9. Pasternak, c., Wong, s., & Elson, E. eu. (novecentos e noventa e cinco). Função mecânica da distrofina em células musculares. Journal of Cell Biology, 128(3), 355-361.
10.  Sadoulet-Puccio, h. M., & Kunkell, L. M. (mil novecentos e noventa e seis). Distrofina e suas lsoformas. Patologia cerebral, 6, 25-35.