디스트로핀은 신경 세포도 인체의 존재 및 다른 기관 부드럽고 심장 근육 단백질 막대 형상 또는 골격의 세포막과 연관된로드이다.
그것은 다른 세포 골격 단백질과 유사한 기능을 가지고 있으며, 주로 근육 섬유막의 안정성과 세포 외 기저막과 세포 내 세포 골격의 결합에 작용하는 것으로 믿어집니다.
Dystrophin의 분자 구조 (출처 : Norwood, FL, Sutherland-Smith, AJ, Keep, NH, Kendrick-Jones, J.; 시각화 작성자 : 사용자 : Wikimedia Commons를 통한 Astrojan)
그것은 인간에 대해 설명 된 가장 큰 유전자 중 하나 인 X 염색체에 암호화되어 있으며, 그중 일부는 Duchenne 근이영양증 (DMD)과 같은 성 염색체와 관련된 병리에 관련되어 있습니다.
이 병리학은 세계에서 두 번째로 흔한 유전 질환입니다. 3,500 명의 남성 중 1 명에게 영향을 미치며 3 ~ 5 세 사이에 근육 소모가 가속화되어 수명을 20 년 이하로 줄일 수 있음이 분명해집니다.
디스트로핀 유전자는 1986 년에 처음으로 분리되었으며 위치 복제를 사용하여 특성화되었으며, 이는 당시 분자 유전학에 큰 발전을 의미했습니다.
형질
디스트로핀은 근육 세포의 원형질막 (sarcolemma) 및 다른 신체 시스템에있는 다른 세포의 원형질막과 관련된 매우 다양한 단백질입니다.
그것의 다양성은 인간에 대해 설명 된 가장 큰 유전자 중 하나 인 그것을 암호화하는 유전자의 발현 조절과 관련된 과정 때문이다. 이는 게놈의 약 0.1 %를 차지하는 250 만 개 이상의 염기쌍을 가지고 있기 때문입니다.
이 유전자는 골격 및 심장 근육 세포와 뇌에서 주로 발현되지만 그 정도는 훨씬 적습니다. 약 99 %의 인트론으로 구성되며 코딩 영역은 86 개의 엑손으로 만 표시됩니다.
이 단백질의 세 가지 다른 이소 형은 세 가지 다른 프로모터에서 전사 된 메신저의 번역에서 비롯된 것으로 인식됩니다. , 그리고 마지막 근육 세포 (골격 및 심장).
구조
디스트로핀 유전자는 다른 내부 프로모터로부터 "판독"될 수 있기 때문에, 물론 다른 크기 인이 단백질의 다른 이소 형이 있습니다. 이를 바탕으로 "full"및 "short"isoform의 구조가 아래에 설명되어 있습니다.
"전체"또는 "완전한"이소 폼
디스트로핀의 "전체"동형은 4 개의 필수 도메인 (N- 말단, 중앙 도메인, 시스테인이 풍부한 도메인 및 C- 말단 도메인)을 보유하는 막대 모양의 단백질로 함께 무게가 420kDa를 약간 넘고 대략 3,685 개의 아미노산 잔기.
N- 말단 도메인은 α- 액 티닌 (액틴 결합 단백질)과 유사하며 동형에 따라 232 ~ 240 개의 아미노산이 될 수 있습니다. 코어 또는로드 도메인은 25 개의 스펙 트린 유사 삼중 나선 반복으로 구성되며 약 3000 개의 아미노산 잔기를 가지고 있습니다.
시스테인이 풍부한 도메인으로 구성된 중앙 도메인의 C- 말단 영역은 약 280 개의 잔기를 가지며 칼 모둘 린, α- 액 티닌 및 β와 같은 단백질에 존재하는 칼슘 결합 모티프와 매우 유사합니다. -스펙트럼. 단백질의 C- 말단 도메인은 420 개의 아미노산으로 구성됩니다.
"짧은"이소 폼
디스트로핀 유전자에는 4 개 이상의 내부 프로모터가 있기 때문에 길이가 다른 단백질이있을 수 있으며, 도메인이 없기 때문에 서로 다를 수 있습니다.
각각의 내부 프로모터는 엑손 30, 45, 56 및 63으로 분리되는 고유 한 첫 번째 엑손을 가지고있어 260kDa (Dp260), 140kDa (Dp140), 116kDa (Dp116) 및 71kDa (Dp71)의 생성물을 생성합니다. ), 이는 신체의 다른 영역에서 표현됩니다.
Dp260은 망막에서 발현되며 "완전한"뇌 및 근육 형태와 공존합니다. Dp140은 뇌, 망막 및 신장에서 발견되는 반면, Dp116은 성인 말초 신경에서만 발견되며 Dp71은 대부분의 비 근육 조직에서 발견됩니다.
풍모
여러 저자에 따르면, 디스트로핀은 세포 골격의 단백질로서의 참여를 의미 할뿐만 아니라 다양한 기능을 가지고 있습니다.
막 안정성
신경 및 근육 세포의 막과 관련된 분자 인 디스트로핀의 주요 기능은 적어도 6 개의 다른 통합 막 단백질과 상호 작용하여 디스트로핀-당단백 복합체를 형성하는 결합을하는 것입니다.
이 복합체의 형성은 근육 세포 또는 sarcolemma의 막을 통해 "다리"를 생성하고 세포 외 기질의 기저층을 내부 세포 골격과 "유연하게"연결합니다.
디스트로핀-당단백 복합체는 막의 안정화와 오랜 기간 동안 유발 된 수축으로 인한 괴사 또는 손상으로부터 근육 섬유를 보호하는 기능을하며, 이는 역 유전학을 통해 입증되었습니다.
이 "안정화"는 종종 스펙 트린으로 알려진 유사한 단백질이 좁은 모세 혈관을 통과 할 때 혈액에서 순환하는 적혈구와 같은 세포를 제공하는 것과 유사한 것으로 간주됩니다.
신호 변환
디스트로핀 또는 오히려 막에서 당 단백질과 함께 형성되는 단백질 복합체는 구조적 기능을 가질뿐만 아니라 세포 신호 전달 및 통신에서 일부 기능을 가질 수 있다고 지적되었습니다.
그 위치는 근육 섬유의 근섬유에있는 액틴 필라멘트에서 원형질막을 통해 세포 외 기질로의 장력 전달에 참여할 수 있음을 시사합니다. 이는 이러한 필라멘트 및 세포 외 공간과 물리적으로 연관되기 때문입니다.
신호 전달의 다른 기능에 대한 증거는 프로그램 된 세포 사멸 또는 세포 방어와 관련이있는 신호 전달 캐스케이드의 결함이 관찰되는 디스트로핀 유전자에 대한 돌연변이로 수행 된 일부 연구에서 나타났습니다.
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