Distrofina
| |
| PDB 1dxx | |
Distrofina
| |
| Identificadores | |
| Símbolo | DMD |
| Símbolos alt. | BMD; CMD3B; DXS142; DXS164; DXS206; DXS230; DXS239; DXS268; DXS269; DXS270; DXS272; MRX85 |
| Entrez | 1756 |
| OMIM | |
| RefSeq | NP_000100 |
| UniProt | P11532 |
| Outros datos | |
| Locus | Cr. X 31.12 – 33.36 Mb |
A distrofina é unha proteína citoplasmática, que é unha parte vital do complexo proteico que conecta o citoesqueleto da fibra muscular coa matriz extracelular que rodea a célula a través da membrana plasmática. Este complexo recibe o nome de costámero ou complexo proteico asociado á distrofina. Moitas proteínas do músculo, como a α-distrobrevina, sincoilina, sinemina, sarcoglicano, distroglicano, e sarcospán, colocalízanse xunto á distrofina no costámero.
O xene da distrofina é o máis longo dos xenes humanos coñecidos, e ten unha lonxitude de 2500 kb e está situado no locus p21 do cromosoma X. O seu transcrito primario mide unhas 2400 kb e tarda 16 horas en transcribirse;[1] o ARNm maduro é moito menor. O xene é moi complexo, con polo menos oito promotores independentes específicos de tecido e dous sitios de poliadenilación. Hai moitas isoformas desta proteína, xa que o ARNm sofre un splicing alternativo.[2] Os 79 exóns[3] dos que consta codifican unha proteína duns 3500 residuos de aminoácidos.[4]
Función
[editar | editar a fonte]A distrofina é unha proteína situada entre o sarcolema (membrana) e a capa máis externa de miofilamentos (a máis próxima á membrana) da fibra muscular (miofibra). É unha proteína cohesiva, que liga os filamentos de actina a outra proteína de soporte que está situada na superficie interna da membrana plasmática da fibra muscular. Esta proteína de soporte da superficie interna á súa vez lígase con outras dúas proteínas consecutivas, o que fai un conxunto de tres proteínas na ligazón. A proteína final desta ligazón está unida ao endomisio fibroso da fibra muscular. A distrofina soporta a forza que exerce a fibra muscular, e a ausencia de distrofina reduce a rixidez do músculo, incrementa a deformabilidade do sarcolema, e compromete a estabilidade mecánica dos costámeros e as súas conexións a miofibrilas próximas, como se viu en recentes estudos nos que se mediron as propiedades bioquímicas do sarcolema e as súas ligazóns por medio dos costámeros co aparato contráctil,[5] e axuda tamén a impedir lesións na fibra muscular. O movemento dos filamentos finos (actina) crea unha forza no tecido conectivo extracelular que finalmente se converte na forza do tendón do músculo.
Aínda que a súa función no músculo liso do tracto respiratorio non está ben establecida, investigacións recentes indican que a distrofina, xunto con outras unidades do complexo glicoproteico da distrofina está asociada coa maduración fenotípica de dito músculo.[6]
Patoloxía
[editar | editar a fonte]A deficiencia en distrofina é unha das causas fundamentais dunha clase xeral de miopatías denominadas distrofias musculares. Esta grande proteína citosólica foi identificada en 1987 por Louis M. Kunkel,[7] despois do descubrimento en 1986 do xene mutado que causa a distrofia muscular de Duchenne (DMD) .[8]
O tecido esquelético normal contén só pequenas cantidades de distrofina (un 0,002% do total da proteína muscular), pero a súa ausencia (ou expresión anormal) causa o desenvolvemento dun conxunto de graves e actualmente incurables síntomas, que na súa maior parte se caracterizan por varias vías de sinalización aberrantes intracelulares que finalmente orixinan unha necrose pronunciada das miofibras e unha progresiva debilidade muscular e fatigabilidade. A maioría dos pacientes de distrofia muscular de Duchenne (DMD) acaban tendo que utilizar cadeira de rodas a idades temperás, e desenvolven gradualmente hipertrofia cardíaca (como resultado dunha grave fibrose no miocardio), que xeralmente causa unha morte prematura nas primeiras dúas ou tres décadas da vida. Aquelas mutacións no xene da distrofina que levan á produción de distrofina menos defectuosa, pero só parcialmente funcional, dan lugar a un fenotipo distrófico moito máis leve nos pacientes afectados, orixinando a doenza chamada distrofia muscular de Becker (BMD). Nalgúns casos o fenotipo dos pacientes é o suficientemente claro como para que os expertos poidan diferenciar durante o diagnóstico a DMD da BMD. A teoría máis comunmente usada actualmente para predicir se unha mutación dará lugar a un fenotipo de DMD ou de BMD, é a regra da pauta de lectura.[9]
En xeral os pacientes con DMD teñen mutacións que causan unha terminación prematura da tradución (mutacións sen sentido ou que cambian a pauta de lectura), mentres que os pacientes de BMD teñen distrofinas de peso molecular reducido (derivadas de delecións en pauta) ou de expresión reducida.[2]
Interacción
[editar | editar a fonte]A distrofina interacciona con:
Herdanza neandertal
[editar | editar a fonte]Unha variante do xene da da distrofina chamada B2006, parece ser unha introgresión herdada de apareamentos entre homes de neandertal e humanos modernos.[15]
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ Tennyson CN, Klamut HJ, Worton RG (1995). "The human dystrophin gene requires 16 hours to be transcribed and is cotranscriptionally spliced". Nature Genetics 9 (2): 184–90. PMID 7719347. doi:10.1038/ng0295-184.
- ↑ 2,0 2,1 NCBI Sequence Viewer v2.0
- ↑ Strachan T and Read AP, 1999. Human molecular genetics, BIOS Scientific, New York, USA
- ↑ NCBI Sequence Viewer v2.0
- ↑ García-Pelagio Karla, Bloch Robert, Ortega Alicia, Gonzáles-Serratos Hugo (2011). "Biomechanics of the sarcolemma and costameres in single skeletal muscle fibers from normal and dystrophin- null mice". J Muscle Res Cell Motil 31: 323–336. PMID 21312057. doi:10.1007/s10974-011-9238-9.
- ↑ Sharma P; Tran T; Stelmack GL; et al. (2008). "Expression of the dystrophin-glycoprotein complex is a marker for human airway smooth muscle phenotype maturation". Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 294 (1): L57–68. PMID 17993586. doi:10.1152/ajplung.00378.2007.
- ↑ Hoffman E, Brown R, Kunkel L (1987). "Dystrophin: the protein product of the Duchenne muscular dystrophy locus". Cell 51 (6): 919–28. PMID 3319190. doi:10.1016/0092-8674(87)90579-4.
- ↑ Monaco A; Neve R; Colletti-Feener C; et al. (1986). "Isolation of candidate cDNAs for portions of the Duchenne muscular dystrophy gene". Nature 323 (6089): 646–50. PMID 3773991. doi:10.1038/323646a0.
- ↑ Aartsma-Rus A; et al. (2006). "Entries in the Leiden Duchenne muscular dystrophy mutation database: an overview of mutation types and paradoxical cases that confirm the reading-frame rule". Muscle Nerve 34 (2): 135–44. PMID 16770791. doi:10.1002/mus.20586.
- ↑ Sadoulet-Puccio HM, Rajala M, Kunkel LM (1997). "Dystrobrevin and dystrophin: an interaction through coiled-coil motifs". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94 (23): 12413–8. PMC 24974. PMID 9356463. doi:10.1073/pnas.94.23.12413.
- ↑ Ahn AH, Freener CA, Gussoni E, Yoshida M, Ozawa E, Kunkel LM (1996). "The three human syntrophin genes are expressed in diverse tissues, have distinct chromosomal locations, and each bind to dystrophin and its relatives". J. Biol. Chem. 271 (5): 2724–30. PMID 8576247. doi:10.1074/jbc.271.5.2724.
- ↑ Yang B, Jung D, Rafael JA, Chamberlain JS, Campbell KP (1995). "Identification of alpha-syntrophin binding to syntrophin triplet, dystrophin, and utrophin". J. Biol. Chem. 270 (10): 4975–8. PMID 7890602. doi:10.1074/jbc.270.10.4975.
- ↑ Gee SH, Madhavan R, Levinson SR, Caldwell JH, Sealock R, Froehner SC (1998). "Interaction of muscle and brain sodium channels with multiple members of the syntrophin family of dystrophin-associated proteins". J. Neurosci. 18 (1): 128–37. PMID 9412493.
- ↑ Ahn AH, Kunkel LM (1995). "Syntrophin binds to an alternatively spliced exon of dystrophin". J. Cell Biol. 128 (3): 363–71. PMC 2120343. PMID 7844150. doi:10.1083/jcb.128.3.363.
- ↑ Khan, Razib (January 25, 2011). "Neandertal admixture, revisiting results after shaken priors". Discover Magazine. Arquivado dende o orixinal o 27 de xaneiro de 2013. Consultado o March 27, 2013.
- Saladin, Kenneth. Anatomy and Physiology: The Unity of Form and Function, 6a edición. McGraw-Hill. Nova York, 2012.
- "DMD." Genetics Home Reference. U.S. National Library of Medicine, 2 dec. 2012. Web. 9 dec. 2012.
Véxase tamén
[editar | editar a fonte] |
Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría: Distrofina |
Bibliografía
[editar | editar a fonte]- Roberts RG, Gardner RJ, Bobrow M (1994). "Searching for the 1 in 2,400,000: a review of dystrophin gene point mutations". Hum. Mutat. 4 (1): 1–11. PMID 7951253. doi:10.1002/humu.1380040102.
- Tinsley JM, Blake DJ, Zuellig RA, Davies KE (1994). "Increasing complexity of the dystrophin-associated protein complex". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 91 (18): 8307–13. PMC 44595. PMID 8078878. doi:10.1073/pnas.91.18.8307.
- Blake DJ, Weir A, Newey SE, Davies KE (2002). "Function and genetics of dystrophin and dystrophin-related proteins in muscle". Physiol. Rev. 82 (2): 291–329. PMID 11917091. Arquivado dende o orixinal o 11 de xaneiro de 2015. Consultado o 24 de outubro de 2014.
- Röper K, Gregory SL, Brown NH (2003). "The 'spectraplakins': cytoskeletal giants with characteristics of both spectrin and plakin families". J. Cell. Sci. 115 (Pt 22): 4215–25. PMID 12376554. doi:10.1242/jcs.00157.
- Muntoni F, Torelli S, Ferlini A (2003). "Dystrophin and mutations: one gene, several proteins, multiple phenotypes". Lancet neurology 2 (12): 731–40. PMID 14636778. doi:10.1016/S1474-4422(03)00585-4.
- Haenggi T, Fritschy JM (2006). "Role of dystrophin and utrophin for assembly and function of the dystrophin glycoprotein complex in non-muscle tissue". Cell. Mol. Life Sci. 63 (14): 1614–31. PMID 16710609. doi:10.1007/s00018-005-5461-0.
Ligazóns externas
[editar | editar a fonte]- GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on Distrofinopatías
- Dystrophin Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
- Base de datos de mutacións LOVD: DMD, DMD (cambia o exón completo)
