desmin

desmin er et protein, der findes som et mellemliggende filament i celleskelettet såvel som i stripede og glatte muskler. Dens opgave er at stabilisere cellerne og at forbinde muskulære strukturer. Genetiske ændringer (mutationer), der forårsager lidelser i desmin syntese, er relateret til forskellige muskelsygdomme, såsom desminopati eller kardiomyopati.

Hvad er desmin?

Desmin er en byggesten til celleskelettet (cytoskelet) lavet af protein. Proteinet stabiliserer også musklerne fine fibriller og forekommer i striede og glatte muskler. Desminfilamenter tilhører de mellemliggende filamenter (Filamenta intermedialia), som biologien opdeler i fem forskellige typer.

I henhold til denne klassificering hører desmin til type III sammen med vimentin, peripherin og glial filamentprotein (GFAP). Resultater fra dyreforsøg antyder, at vimentin muligvis kan erstatte manglende desmin i de tidlige udviklingsfaser eller er i stand til delvist at overtage dens funktioner. Gener, der koder for desmin, er placeret i det humane genom på det andet kromosom i afsnittet 219.99 til 220 Mb. Biologi, der bruges til at henvise til desmin som på grund af dets stabiliserende funktion i celleskelettet Skeletin. Forskerne Lazarides og Hubbard var de første til at beskrive det i 1976.

Anatomi & struktur

Som alle proteiner består desmin af lange kæder af aminosyrer. Disse biologiske byggeklodser følger alle den samme grundlæggende struktur og adskiller sig kun fra hinanden i deres specifikke rest.

Proteinsyntese forbinder individuelle aminosyrer med peptidbindinger; Sekvensen for de individuelle byggeklodser afhænger af den sekvens, som generene specificerer gennem deres basesekvens. Desmin består af i alt 470 aminosyrer. Den færdige peptidkæde repræsenterer den primære struktur af desmin, der kun bliver det færdige protein i dets rumlige form. Efter at peptidkæden er blevet produceret, dannes yderligere forbindelser spontant eller ved hjælp af enzymer, der også er kendt som hydrogenbindinger, og som enten arrangerer kæden i en helix (alfa-struktur) eller formaterer den til et ark (beta-struktur).

Desmin består af længere strækkede sektioner og helixformationer. Ud over denne sekundære struktur antager proteinet en mere kompleks tertiær struktur, hvilket også er vigtigt for proteinets senere funktion.Derudover kombineres i nogle tilfælde forskellige foldede aminosyrekæder og danner en kvartær struktur, inden for hvilken i princippet også andre biomolekyler kan forekomme. Desmin er i den sekundære, tertiære og kvartære struktur som en homopolymer: Polymeren er en struktur, der består af flere makromolekyler. I tilfælde af en homopolymer, såsom desmin, er disse makromolekyler eller monomerer alle dele af samme type.En enkelt afsluttet desminfilament har en diameter på 8-11 nm.

Funktion & opgaver

Desmins hovedopgave er at styrke celleskelettet og musklerne, hvorved det forekommer ens i glatte og striberede muskler. I biologi er et celleskelet en struktur inden i celler, der består af proteiner og giver dem form og stabilitet. Celleskelettet deltager også i transporten af ​​stoffer i cellen og i deres bevægelser.

I modsætning til det menneskelige leges knogleskelettet danner celleskelettet ikke en fast enhed, men kan fleksibelt tilpasse sig cellens behov. Strierede muskler har også brug for desmin som et forbindelsesstykke mellem Z-diske og myofibriller. Z-diske markerer grænserne mellem tilstødende muskelsektioner (sarkomerer) i de stribede muskler. Trådlignende strukturer, der består af et kompleks af actin og tropomyosin, er knyttet til Z-skiverne. Når de sammentrækkes, skubber disse myosinfibre og filamenter ind i hinanden, hvilket får vævet som helhed til at forkortes midlertidigt.

Glatte muskler har en anden struktur end striberede fibre: fibrene danner ikke klart afgrænsede tråde og bundter med klart synlige striber i tværsnit, men forekommer glatte og ustrukturerede ved første øjekast. Imidlertid er sammentrækningen stort set ens. Sammen med de ikke-muskuløse aktinfilamenter i de glatte muskler har desmin også en stabiliserende funktion i muskelvævet ved at skabe styrkende forbindelser i såkaldte kompressionszoner.

sygdomme

Forskellige muskelsygdomme er relateret til genetiske ændringer (mutationer), der påvirker udmattelserne. Hos mennesker er disse på det andet kromosom.

Selv hvis en sådan sygdom er medfødt, behøver den ikke umiddelbart at manifestere sig i synlige symptomer. I mange tilfælde fører desminmutationer til muskeldystrofi, som er kendetegnet ved den gradvise forringelse af muskelvævet. Udseendet af dystrofier er meget heterogent. Desminopati er et mere specifikt klinisk billede. Dette er en sjælden arvelig sygdom, der gradvist svækker musklerne og typisk kun fører til symptomer i voksen alder. Fejl i kroppens egen produktion af desmin skader både cytoskelettet af muskelcellerne og Z-skiverne i desminopati.

Derudover er desminmutationer forbundet med kardiomyopati, som også kan forekomme i forbindelse med desminopati. Kardiomyopati manifesterer sig i funktionelle hjerteproblemer og skyldes ikke altid sygdomme i desmin syntesen; i stedet er der en række mulige årsager. Typiske symptomer inkluderer hjerteinsufficiens, hjertearytmier, kredsløbskollaps (synkope), angina pectoris og embolismer.

Påvisning af desmin antistoffer hjælper også læger med at skelne mellem forskellige tumorer - for eksempel rhabdomyosarkomer (ondartede tumorer i blødt væv med en høj dødelighed) og leiomyosarcomas (ondartede tumorer i glatte muskler).