Δυστροφίνη – Φυσιολογικός Ρόλος και Λειτουργία

Το μεγαλύτερο γονίδιο του ανθρώπινου οργανισμού, DMD όπως αυτό ονομάζεται, είναι υπεύθυνο για την παραγωγή της πρωτεΐνης δυστροφίνης. Παράγεται σε μεγάλες ποσότητες στα μυϊκά κύτταρα που ευθύνονται για την κίνηση του ανθρώπινου σώματος (σκελετικοί μύες) και στον καρδιακό μυ, ενώ σε μικρότερες ποσότητες έχει βρεθεί σε νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου.

Στους σκελετικούς μύες και την καρδιά η δυστροφίνη αποτελεί μία από τις πρωτεΐνες που συνιστούν ένα «σύμπλεγμα» που εργάζεται συντονισμένα για να ενδυναμώσει τις μυϊκές ίνες και λειτουργεί προστατευτικά, ώστε να μην τραυματίζονται κατά τη συστολή και χαλάρωσή τους (Εικόνα 1). Λειτουργεί ως άγκυρα συνδέοντας τα μυϊκά κύτταρα και τα συστατικά που βρίσκονται έξω από αυτά, συμβάλλοντας ίσως και στην επικοινωνία των κυττάρων αυτών.  Η δυστροφίνη συνδέεται με τη σαρκογλυκάνη, ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα που αποτελείται από πέντε διαμεμβρανικές πρωτεϊνες. Η σαρκογλυκάνη (βλάπτεται στις Ζωνιαίες Μυϊκές Δυστροφίες – LGMD) συνδέεται με το πρωτεϊνικό σύμπλεγμα της δυστρογλυκάνης (βλάπτεται στις Ζωνιαίες Μυϊκές Δυστροφίες – LGMD), η οποία με τη σειρά της ενώνεται με τη μεροσίνη, την αλυσίδα της λαμινίνης α2 (βλάπτεται σε συγγενείς μυϊκές δυστροφίες). H σαρκογλυκάνη με τη δυστρογλυκάνη καλούνται “σύμπλοκο σχετιζόμενο με τη δυστροφίνη”, που μαζί με τη δυστροφίνη συνδέουν τα συσταλτά μυοϊνίδια με την εξωκυττάρια ουσία. Μια ειδική περίπτωση αλληλεπίδραση των μυϊκών- νευρικών κυττάρων αποτελεί η νευρομυϊκή σύναψη, όπου μια άλλη πρωτεϊνη, η ουτροφίνη (Εικόνα 2), αποτελεί το σύνδεσμο της ακτίνης με τα πρωτεϊνικά σύμπλοκα του σαρκειλλήματος. Βαρυσήμαντος είναι και ο ρόλος στη λειτουργία της σύναψης του υποδοχέα της ακετυλοχολίνης, καθώς και το πρωτεϊνικό σύμπλεγμα MASK/MuSΚ (αποτελούν συνήθεις στόχους των αυτοαντισωμάτων στη Μυασθένεια Gravis), η Erb R και η πρωτεϊνη ραπσίνη. Όσον αφορά τη δυστροφίνη στα εγκεφαλικά νευρικά κύτταρα, από τα λίγα που έχουν γίνει γνωστά, είναι η μεγάλη σημασία της στη φυσιολογική δομή και λειτουργία των συνάψεων, δηλαδή των συνδέσμων μεταξύ των νευρικών κυττάρων.

Σύμπλεγμα πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη μεμβράνη (σαρκείλημμα) των σκελετικών μυϊκών ινών και συμμετέχουν στους μηχανισμούς αλληλεπίδρασης των μυοϊνιδίων με τις πρωτεΐνες της εξωκυττάριας ουσίας. Η κύρια πρωτεΐνη στο σύμπλεγμα αυτό είναι η δυστροφίνη. Βρίσκεται πάνω στο σαρκείλημμα και αποτελείται από το αμινοτελικό άκρο (κόκκινο χρώμα), που συνδέει την F – ακτίνη, μία κεντρική ραβδοειδή περιοχή και την καρβοξυτελική περιοχή (μαύρο χρώμα) που συνδέει τις πρωτεΐνες NOS (συνθάση νιτρικού οξειδίου), την CALM1 – καλμοντουλίνη, συντροφίνες α και β και α – δυστρομπρεβίνη. Η τελευταία συνδέεται με το ενδιάμεσο ινίδιο συνκοϊλίνη. Η δυστροφίνη συνδέεται με τη σαρκογλυκάνη, ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα που αποτελείται από πέντε διαμεμβρανικές πρωτεΐνες (α, β, γ, δ, ζ) η σαρκογλυκάνη συνδέεται με το πρωτεϊνικό σύμπλεγμα της δυστρογλυκάνης, η οποία με τη σειρά της ενώνεται με τη μεροσίνη, την α2 – αλυσίδα της λαμινίνης -2 και άλλες.

 

Σύμπλεγμα πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη μεμβράνη (σαρκείλημμα) των σκελετικών μυϊκών ινών και συμμετέχουν στους μηχανισμούς αλληλεπίδρασης των μυϊκών και νευρικών κυττάρων. Κύρια πρωτεΐνη στην αλληλεπίδραση αυτή είναι η ουτροφίνη. Αποτελείται, όπως και η δυστροφίνη, από τρεις δομικές περιοχές. Στο ένα της άκρο (κόκκινο χρώμα εικόνας) συνδέεται η F – ακτίνη, ακολουθεί η ραβδοειδής κεντρική περιοχή και στο μαύρο της άκρο γίνεται σύνδεση με τη β δυστρογλυκάνη και τις συντροφίνες. Κεντρικό ρόλο στη νευρομυϊκή σύναψη παίζει ο υποδοχέας της ακετυλοχολίνης που συνδέεται με την πρωτεΐνη ραπσίνη. Επίσης ρυθμιστικό ρόλο διαδραματίζουν οι υποδοχείς MuSK και ErbBR, καθώς και οι πρωτεΐνες ΜΑSK. Η νευρωνική αγκρίνη (σκούρο μωβ χρώμα)αποτελεί τον ενδιάμεσο κρίκο μεταξύ των πρωτεϊνών ΜΑSK και της λαμινίνης 4. Η ακετυλοχολινεστεράση είναι ένζυμο της νευρομυϊκής σύναψης που διασπά την ακετυλοχολίνη διακόπτοντας τη δράση της.

Βιβλιογραφία

Comments are closed.