Кіріспе
Адамда DYSF генімен кодталатын ақуыз – дисферлин, сондай-ақ дистрофиямен байланысты фер-1-ге ұқсас ақуыз деп те аталады. Дисферлин плазмалық мембрананы жаңарумен, кальций сигнализациясын тұрақтандырумен және бұлшық еттің Т-түтікшелік жүйесінің дамуымен байланысты. 2p12-14 хромосомасында орналасқан DYSF геніндегі ақаулық бірнеше түрлі бұлшық ет дистрофиясына алып келеді; оның ішінде Миёши миопатиясы (MM), 2B типті аяқ-белдеу бұлшық ет дистрофиясы (LGMD2B) және Дистальді миопатия (DM). Дисферлиннің жетіспеуі немесе толық болмауы, дисферлинопатия деп аталады, әдетте өмірдің үшінші немесе төртінші онжылдығында байқалады және әртүрлі қамытқан қаңқа бұлшық еттерінің әлсіздігімен және сарқылуымен сипатталады. Дисферлинопатияға себеп болатын патогендік мутациялар DYSF генінің бойымен кездесуі мүмкін.
Dysferlin also known as dystrophy associated fer 1 like protein is a protein that in humans is encoded by the DYSF gene. Dysferlin is linked with plasma membrane repair., stabilization of calcium signaling and the development of the T tubule system of the muscle A defect in the DYSF gene, located on chromosome 2p12 14, results in several types of muscular dystrophy; including Miyoshi myopathy (MM), Limb girdle muscular dystrophy type 2B (LGMD2B) and Distal Myopathy (DM). A reduction or absence of dysferlin, termed dysferlinopathy, usually becomes apparent in the third or fourth decade of life and is characterised by weakness and wasting of various voluntary skeletal muscles. Pathogenic mutations leading to dysferlinopathy can occur throughout the DYSF gene.
Құрылымы
Адам дисферлин протеині – 237 килодальтондық II типті трансмембраналық протеин. Ол ірі жасушаішілік цитоплазмалық N-терминаль доменін, экстремалды C-терминаль трансмембраналық доменін және қысқа C-терминаль экстрацеллюлярлық доменін қамтиды. Дисферлиннің цитозольдік домені жеті жоғары консервацияланған C2 доменінен (C2A-G) тұрады, олар ферлин отбасының бірнеше протеиндерінде, соның ішінде дисферлин гомологы миоферлинде де консервацияланған. Осы домендердің әрқайсысындағы мутациялар дисферлинопатияны тудыруы мүмкін. Адам дисферлинінің C2A доменінің кристалдық құрылымы анықталды және ол кальций иондарымен өзара әрекеттескен кезде конформациясын өзгертетінін көрсетеді. Оның кальций сигналдарын тұрақтандыру қабілеті кальцийге байланысу белсенділігіне байланысты. C2 домендерінен басқа, дисферлинде "FerA" және "DysF" домендері де бар. FerA және DysF домендеріндегі мутациялар бұлшықет дистрофиясын тудыруы мүмкін. DysF доменінің ерекше құрылымы бар, себебі ол геннің дупликациялануының нәтижесінде бір DysF доменін басқа DysF доменінің ішінде қамтиды; алайда, бұл доменнің функциясы қазірге дейін белгісіз. Бірнеше деректер дисферлиннің бұлшықет мембранасын қалпына келтіруге қатысы болуы мүмкін екенін көрсетеді. Біріншіден, дисферлин жетіспейтін бұлшық ет талшықтарында мембраналық зақымданулардың жанында көпіршіктердің (бұлшық емес жасушаларда мембрананы жөндеу үшін маңызды) жинақталуы байқалады, бұл дисферлиннің жөндеу көпіршіктерінің плазмалық мембранамен бірігуіне қажет болуы мүмкін екенін көрсетеді. Сонымен қатар, дисферлин жетіспейтін бұлшық ет талшықтары лазерлік индукцияланған зақымданудан кейін жабайы типті бұлшық ет талшықтарына қарағанда экстрацеллюлярлық бояуларды көбірек сіңіреді. Дисферлин мембраналық зақымдануларда мембрананы қайта жабуға қатысы бар деп саналатын бірнеше қосымша протеиндермен, соның ішінде анексинмен және MG53-пен байытылған. Дисферлиннің мембрананы қайта жабуға қалай қатысатыны нақты белгілі емес, бірақ биохимиялық деректер дисферлиннің кальцийге тәуелді түрде липидтерге байланысатынын көрсетеді, бұл мембрананы жөндеу кезінде жөндеу көпіршіктерінің сарколеммамен бірігуін реттеудегі дисферлиннің рөлімен сәйкес келеді. Бұдан әрі, дисферлин eGFP экспрессиялайтын миотүбілерінің тірі жасушалық бейнелеуі дисферлиннің жарақатқа жауап беретін және ірі дисферлин құрамындағы көпіршіктерді қалыптастыратын жасушалық бөлікке локализацияланатынын көрсетеді, ал осы көпіршіктердің қалыптасуы жарақатты қалпына келтіруге көмектесуі мүмкін. Дисферлин Альцгеймер ауруының патогенезіне де қатысуы мүмкін. Дисферлиннің басқа да жақсы зерттелген рөлі – кальций сигналдарын тұрақтандыру, әсіресе жеңіл жарақаттан кейін. Бұл тәсіл екі байқауға негізделген: эксцентрикалық жиырылу арқылы зақымдалған дисферлин жетіспейтін бұлшықет плазмалық мембранасын немесе сарколеммасын сау бұлшықеттей тиімді қалпына келтіре алады және сау бұлшықеттегі дисферлиннің көп бөлігі кальций шығарылуын реттейтін үшбұрыштық тұйықтағы көлденең түтікшелерде шоғырланған. Дисферлинопатиялық бұлшықеттегі сигнал берудің тұрақсыздануы кальций толқындарының пайда болуына әкелуі мүмкін, бұл ауру патологиясына ықпал етеді. Қызықтысы, мембрананы жөндеу кальций иондарын қажет етеді, ал дисферлин болмаған немесе мутацияланған жағдайда кальций иондары сигнал берудің тұрақсыздануына ықпал етеді. Бұл парадоксальды нәтижелер әлі де түсіндірілмеген.
Өзара әрекеттесулер
Дисферлин өзімен-өзі байланысып, димерлерді және, мүмкін, ірірек олигомерлерді құрауы дәлелденген. Скелеттік бұлшық еттерінде Дисферлин Caveolin 3-пен де өзара әрекеттеседі, және осы өзара әрекеттесу Дисферлиннің плазмалық мембранада тұрақтап қалуына себеп болады деп саналады. Дисферлин MG53-пен де байланысады, ал Дисферлин, Caveolin 3 және MG53 арасындағы функционалдық өзара әрекеттесу скелеттік бұлшық еттеріндегі мембрананы жаңару үшін өте маңызды деп есептеледі.