desmin

desmin är ett protein som finns som ett mellanfilament i cellskelettet såväl som i strierade och släta muskler. Dess uppgift är att stabilisera cellerna och ansluta muskulära strukturer. Genetiska förändringar (mutationer) som orsakar störningar vid desmin-syntes är relaterade till olika muskelsjukdomar såsom desminopati eller kardiomyopati.

Vad är desmin?

Desmin är en byggsten i cellskelettet (cytoskelett) tillverkat av protein. Proteinet stabiliserar också de fina fibrillerna i musklerna och förekommer i strierade och släta muskler. Desminfilament tillhör de mellanliggande filamenten (Filamenta intermedialia), som biologin delar upp i fem olika typer.

Enligt denna klassificering tillhör desmin typ III tillsammans med vimentin, peripherin och glial filamentprotein (GFAP). Resultat från djurförsök tyder på att vimentin eventuellt kan ersätta saknat desmin i de tidiga utvecklingsfaserna eller delvis kan ta över dess funktioner. Gener som kodar för desmin finns i det mänskliga genomet på den andra kromosomen i avsnittet 219.99 till 220 Mb. Biologi som används för att hänvisa till desmin som, på grund av dess stabiliserande funktion i cellskelettet Skeletin. Forskarna Lazarides och Hubbard var de första som beskrev det 1976.

Anatomi & struktur

Liksom alla proteiner består desmin av långa kedjor av aminosyror. Dessa biologiska byggstenar följer alla samma grundstruktur och skiljer sig bara från varandra i deras specifika återstående.

Proteinsyntes kopplar enskilda aminosyror med peptidbindningar; Sekvensen för de enskilda byggstenarna beror på den sekvens som generna specificerar genom sin bassekvens. Desmin består av totalt 470 aminosyror. Den färdiga peptidkedjan representerar den primära strukturen för desmin, som endast blir det färdiga proteinet i dess rumsliga form. Efter att peptidkedjan har framställts bildas ytterligare förbindelser spontant eller med hjälp av enzymer, som också är kända som vätebindningar och som antingen ordnar kedjan i en spiral (alfakonstruktion) eller formaterar den till ett ark (beta-struktur).

Desmin består av längre sträckta sektioner och spiralformationer. Förutom denna sekundära struktur antar proteinet en mer komplex tertiär struktur, vilket också är viktigt för proteinets senare funktion.Dessutom kombineras i vissa fall olika vikta aminosyrakedjor för att bilda en kvartärstruktur, inom vilken i princip ytterligare biomolekyler också kan förekomma. Desmin är i den sekundära, tertiära och kvartära strukturen som en homopolymer: Polymeren är en struktur som består av flera makromolekyler. När det gäller en homopolymer, såsom desmin, är dessa makromolekyler eller monomerer alla delar av samma typ. En enda färdig desminfilament har en diameter på 8-11 nm.

Funktion & uppgifter

Desmins huvuduppgift är att stärka cellskelettet och musklerna, varigenom det förekommer lika i mjuka och strippade muskler. I biologin är ett cellskelett en struktur inom celler som består av proteiner och ger dem form och stabilitet. Cellskelettet deltar också i transporten av ämnen i cellen och i deras rörelser.

Till skillnad från människokroppens beniga skelett bildar cellskelettet inte en fast enhet utan kan flexibel anpassa sig till cellens behov. Striated muskler behöver också desmin som ett anslutningsstycke mellan Z-skivor och myofibriller. Z-skivor markerar gränserna mellan angränsande muskelsektioner (sarkomerer) i de striade musklerna. Trådliknande strukturer bestående av ett komplex av aktin och tropomyosin är fästa vid Z-skivorna. När de samverkar pressar dessa myosinfibrer och filament in i varandra, vilket får vävnaden som helhet tillfälligt att förkortas.

Släta muskler har en annan struktur än strippade: fibrerna bildar inte tydligt avgränsade trådar och buntar med tydligt randiga mönster i tvärsnitt, men verkar släta och ostrukturerade vid första anblicken. Men sammandragningen är i stort sett likadan. Tillsammans med de icke-muskulära aktinfilamenten i de jämna musklerna har Desmin också en stabiliserande funktion i muskelvävnaden genom att skapa fasta anslutningar i så kallade kompressionszoner.

sjukdomar

Olika muskelsjukdomar är relaterade till genetiska förändringar (mutationer) som påverkar efterlevnaden. Hos människor är dessa på den andra kromosomen.

Även om en sådan sjukdom är medfödd behöver den inte omedelbart manifestera sig i synliga symtom. I många fall leder desminmutationer till muskeldystrofi, som kännetecknas av den gradvisa försämringen av muskelvävnaden. Utseendet på dystrofierna är mycket heterogent. Desminopati är en mer specifik klinisk bild. Detta är en sällsynt ärftlig sjukdom som gradvis försvagar musklerna och vanligtvis bara leder till symtom i vuxen ålder. Fel i kroppens egen produktion av desmin försämrar både muskelcellernas cytoskelett och Z-skivorna i desminopati.

Dessutom är desminmutationer förknippade med kardiomyopati, som också kan uppstå i samband med desminopati. Kardiomyopati manifesterar sig i funktionella hjärtproblem och beror inte alltid på störningar i desmin syntesen; istället finns det en mängd olika orsaker. Typiska symtom inkluderar hjärtinsufficiens, hjärtarytmier, cirkulationskollaps (synkope), angina pectoris och embolismer.

Upptäckt av desmin-antikroppar hjälper också läkare att skilja mellan olika tumörer - till exempel rhabdomyosarkom (maligna tumörer i mjukvävnad med hög dödlighet) och leiomyosarkom (maligna tumörer i mjuka muskler).