desmin

desmin เป็นโปรตีนที่พบเป็นเส้นใยกลางในโครงกระดูกของเซลล์เช่นเดียวกับในกล้ามเนื้อเรียบและเรียบ หน้าที่ของมันคือการทำให้เซลล์มีเสถียรภาพและเชื่อมต่อโครงสร้างของกล้ามเนื้อ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม (การกลายพันธุ์) ที่ทำให้เกิดความผิดปกติในการสังเคราะห์ desmin เกี่ยวข้องกับโรคกล้ามเนื้อต่างๆเช่น desminopathy หรือ cardiomyopathy

desmin คืออะไร?

Desmin เป็นส่วนประกอบของโครงกระดูกของเซลล์ (cytoskeleton) ที่ทำจากโปรตีน โปรตีนยังช่วยปรับเส้นใยของกล้ามเนื้อให้คงที่และเกิดขึ้นในกล้ามเนื้อเรียบและเรียบ เส้นใย Desmin เป็นของเส้นใยกลาง (Filamenta intermedialia) ซึ่งชีววิทยาแบ่งออกเป็น 5 ประเภท

จากการจำแนกประเภทนี้ desmin อยู่ในประเภท III ร่วมกับ vimentin, peripherin และ glial filament protein (GFAP) การค้นพบจากการทดลองในสัตว์ชี้ให้เห็นว่า vimentin สามารถแทนที่ desmin ที่ขาดหายไปได้ในช่วงการพัฒนาระยะแรกหรือสามารถรับช่วงการทำงานบางส่วนได้ ยีนที่เข้ารหัส desmin อยู่ในจีโนมของมนุษย์บนโครโมโซมตัวที่สองในหัวข้อ 219.99 ถึง 220 Mb ชีววิทยาที่ใช้เรียก desmin ว่าเนื่องจากการทำงานของมันคงตัวในโครงกระดูกของเซลล์ Skeletin. นักวิทยาศาสตร์ Lazarides และ Hubbard เป็นคนแรกที่อธิบายเรื่องนี้ในปีพ. ศ. 2519

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

เช่นเดียวกับโปรตีนทั้งหมด desmin ประกอบด้วยกรดอะมิโนสายยาว โครงสร้างทางชีวภาพเหล่านี้ล้วนเป็นไปตามโครงสร้างพื้นฐานเดียวกันและแตกต่างกันในส่วนที่เหลือเฉพาะ

การสังเคราะห์โปรตีนเชื่อมต่อกรดอะมิโนแต่ละตัวด้วยพันธะเปปไทด์ ลำดับของหน่วยการสร้างแต่ละส่วนขึ้นอยู่กับลำดับที่ยีนระบุผ่านลำดับฐาน Desmin ประกอบด้วยกรดอะมิโนทั้งหมด 470 ชนิด ห่วงโซ่เปปไทด์สำเร็จรูปแสดงถึงโครงสร้างหลักของ desmin ซึ่งจะกลายเป็นโปรตีนสำเร็จรูปในรูปทรงเชิงพื้นที่เท่านั้น หลังจากสร้างห่วงโซ่เปปไทด์แล้วการเชื่อมต่อเพิ่มเติมจะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรือด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าพันธะไฮโดรเจนและจัดโซ่ให้เป็นเกลียว (โครงสร้างอัลฟา) หรือจัดรูปแบบเป็นแผ่น (โครงสร้างเบต้า)

Desmin ประกอบด้วยส่วนที่ยืดยาวขึ้นและการก่อตัวของเกลียว นอกจากโครงสร้างทุติยภูมิแล้วโปรตีนยังถือว่ามีโครงสร้างตติยภูมิที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของโปรตีนในภายหลังด้วยนอกจากนี้ในบางกรณีโซ่กรดอะมิโนแบบพับต่างๆรวมกันเป็นโครงสร้างควอเทอร์นารีซึ่งตามหลักการแล้วสารชีวโมเลกุลอื่น ๆ ก็สามารถเกิดขึ้นได้เช่นกัน Desmin อยู่ในโครงสร้างทุติยภูมิตติยภูมิและควอเทอร์นารีเป็นโฮโมพอลิเมอร์: พอลิเมอร์เป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่หลายโมเลกุล ในกรณีของโฮโมพอลิเมอร์เช่นเดสมิน macromolecules หรือโมโนเมอร์เหล่านี้ล้วนเป็นชิ้นส่วนประเภทเดียวกัน desmin filament ที่เสร็จสมบูรณ์เพียงเส้นเดียวมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8-11 นาโนเมตร

ฟังก์ชันและงาน

งานหลักของ Desmin คือการเสริมสร้างโครงกระดูกของเซลล์และกล้ามเนื้อโดยจะเกิดขึ้นอย่างเท่าเทียมกันในกล้ามเนื้อเรียบและมีลาย ในทางชีววิทยาโครงกระดูกของเซลล์เป็นโครงสร้างภายในเซลล์ที่ประกอบด้วยโปรตีนทำให้มีรูปร่างและเสถียรภาพ โครงกระดูกของเซลล์ยังมีส่วนร่วมในการขนส่งสารภายในเซลล์และในการเคลื่อนไหว

ตรงกันข้ามกับโครงกระดูกของร่างกายมนุษย์โครงกระดูกของเซลล์ไม่ได้สร้างหน่วยคงที่ แต่สามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของเซลล์ได้อย่างยืดหยุ่น กล้ามเนื้อลายยังต้องการ desmin เป็นชิ้นส่วนเชื่อมต่อระหว่างแผ่น Z และ myofibrils ดิสก์ Z ทำเครื่องหมายขอบเขตระหว่างส่วนของกล้ามเนื้อที่อยู่ติดกัน (sarcomeres) ในกล้ามเนื้อลาย โครงสร้างคล้ายเธรดที่ประกอบด้วยแอกตินและโทรไมโอซินที่ซับซ้อนติดอยู่กับดิสก์ Z เมื่อหดตัวเส้นใยไมโอซินและเส้นใยเหล่านี้จะดันเข้าหากันทำให้เนื้อเยื่อโดยรวมสั้นลงชั่วคราว

กล้ามเนื้อเรียบมีโครงสร้างที่แตกต่างจากเส้นริ้ว: เส้นใยไม่ได้สร้างเป็นเกลียวและมัดที่คั่นด้วยลายเส้นที่มองเห็นได้ชัดเจนในหน้าตัด แต่ดูเรียบเนียนและไม่มีโครงสร้างเมื่อมองแวบแรก อย่างไรก็ตามการหดตัวส่วนใหญ่คล้ายคลึงกัน ร่วมกับเส้นใยแอกตินที่ไม่ใช่กล้ามเนื้อของกล้ามเนื้อเรียบ Desmin ยังมีฟังก์ชั่นการรักษาเสถียรภาพในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อด้วยการสร้างการเชื่อมต่อที่มั่นคงในโซนการบีบอัดที่เรียกว่า

โรค

โรคกล้ามเนื้อต่าง ๆ เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม (การกลายพันธุ์) ที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลง ในมนุษย์สิ่งเหล่านี้อยู่บนโครโมโซมที่สอง

แม้ว่าโรคดังกล่าวจะมีมา แต่กำเนิด แต่ก็ไม่จำเป็นต้องแสดงตัวในอาการที่มองเห็นได้ในทันที ในหลาย ๆ กรณีการกลายพันธุ์ของ desmin นำไปสู่การเสื่อมของกล้ามเนื้อซึ่งเป็นลักษณะการเสื่อมสภาพของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ ลักษณะของ dystrophies มีความแตกต่างกันมาก Desminopathy เป็นภาพทางคลินิกที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น นี่เป็นโรคทางพันธุกรรมที่หาได้ยากซึ่งจะค่อยๆทำให้กล้ามเนื้ออ่อนแอลงและโดยทั่วไปจะนำไปสู่อาการในวัยผู้ใหญ่เท่านั้น ข้อผิดพลาดในการผลิตความสิ้นหวังของร่างกายเองทำให้ทั้งโครงร่างของเซลล์กล้ามเนื้อและแผ่น Z ขาดความปรานี

นอกจากนี้การกลายพันธุ์ของ desmin ยังเกี่ยวข้องกับ cardiomyopathy ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ในบริบทของภาวะหมดหวัง Cardiomyopathy ปรากฏในปัญหาหัวใจที่ทำงานได้และไม่ได้เกิดจากความผิดปกติในการสังเคราะห์ desmin เสมอไป แต่มีหลายสาเหตุที่เป็นไปได้ อาการโดยทั่วไป ได้แก่ ภาวะหัวใจล้มเหลวภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะการไหลเวียนโลหิตล้มเหลว (เป็นลมหมดสติ) อาการแน่นหน้าอกและเส้นเลือดอุดตัน

การตรวจหาแอนติบอดี desmin ยังช่วยให้แพทย์สามารถแยกความแตกต่างระหว่างเนื้องอกต่างๆได้เช่น rhabdomyosarcomas (เนื้องอกมะเร็งในเนื้อเยื่ออ่อนที่มีอัตราการตายสูง) และ leiomyosarcomas (เนื้องอกมะเร็งในกล้ามเนื้อเรียบ)