desmiinille "Proteiini" on proteiini, jota löydetään välifilamenttina solujen luurankoissa sekä nauhoitetuissa ja sileissä lihaksissa. Sen tehtävänä on vakauttaa solut ja yhdistää lihasrakenteet. Geneettiset muutokset (mutaatiot), jotka aiheuttavat desmiinisynteesin häiriöitä, liittyvät erilaisiin lihassairauksiin, kuten desminopatia tai kardiomyopatia.
Mikä on desmin?
Desmin on proteiinista valmistetun solurakenteen (sytoskeleton) rakennuspalikka. Proteiini myös stabiloi lihaksen hienoja fibrillejä ja esiintyy nauhoitetuissa ja sileissä lihaksissa. Desmiinilangat kuuluvat välikuituihin (Filamenta intermedialia), jotka biologia jakautuu viiteen erityyppiin.
Tämän luokituksen mukaan desmiini kuuluu tyyppiin III yhdessä vimentinin, periferiinin ja glia-filamenttiproteiinin (GFAP) kanssa. Eläinkokeista saadut tulokset viittaavat siihen, että vimentini voi mahdollisesti korvata puuttuvan desmiinin varhaisissa kehitysvaiheissa tai kykenee osittain hoitamaan toimintansa. Desmiiniä koodaavat geenit sijaitsevat ihmisen genomissa toisessa kromosomissa osiossa 219.99 - 220 Mt. Biologia, jota käytettiin viittaamaan desmiiniin, koska sen stabiloiva toiminta soluskeleissä Skeletin. Tutkijat Lazarides ja Hubbard kuvasivat sen ensimmäisenä vuonna 1976.
Anatomia ja rakenne
Kuten kaikki proteiinit, desmiini koostuu pitkistä aminohappoketjuista. Nämä kaikki biologiset rakennuspalikat noudattavat samaa perusrakennetta ja eroavat toisistaan vain jäljelle jääneiden osiensa suhteen.
Proteiinisynteesi yhdistää yksittäiset aminohapot peptidisidoksilla; Yksittäisten rakennuspalikoiden sekvenssi riippuu sekvenssistä, jonka geenit määrittelevät perussekvenssinsä kautta. Desmin koostuu yhteensä 470 aminohaposta. Valmiit peptidiketjut edustavat desmiinin primaarista rakennetta, josta tulee lopullinen proteiini vain sen tilallisessa muodossa. Peptidiketjun tuotannon jälkeen muodostetaan uusia yhteyksiä spontaanisti tai entsyymien avulla, joita kutsutaan myös vety sidoksiksi ja jotka joko järjestävät ketjun spiraaliksi (alfa-rakenne) tai muotoilevat sen levyksi (beeta-rakenne).
Desmin koostuu pidemmistä venytetyistä osista ja kierremuodoista. Tämän sekundaarisen rakenteen lisäksi proteiinilla on monimutkaisempi tertiäärinen rakenne, joka on myös tärkeä proteiinin myöhemmälle toiminnalle.Lisäksi joissakin tapauksissa erilaiset taitetut aminohappoketjut yhdistyvät muodostamaan kvaternäärisen rakenteen, jonka sisällä voi periaatteessa esiintyä myös muita biomolekyylejä. Desmiini on sekundaarisessa, tertiäärisessä ja kvaternaarisessa rakenteessa homopolymeerinä: Polymeeri on rakenne, joka koostuu useista makromolekyyleistä. Jos kyseessä on homopolymeeri, kuten desmiini, nämä makromolekyylit tai monomeerit ovat kaikki samantyyppisiä osia.Yhden valmistuneen desmiinilangan halkaisija on 8-11 nm.
Toiminto ja tehtävät
Desminin päätehtävänä on vahvistaa solurakennetta ja lihaksia, jolloin sitä esiintyy tasaisesti sileissä ja nauhoitetuissa lihaksissa. Biologiassa solurakenne on solujen rakenne, joka koostuu proteiineista ja antaa heille muodon ja stabiilisuuden. Solurunko osallistuu myös aineiden kuljetukseen solun sisällä ja niiden liikkeisiin.
Päinvastoin kuin ihmiskehon luinen luuranko, solurunko ei muodosta kiinteää yksikköä, mutta se voi mukautua joustavasti solun tarpeisiin. Jyrsivät lihakset tarvitsevat myös desmiiniä yhdistävänä kappaleena Z-levyjen ja myofibrillien välillä. Z-levyt merkitsevät rajat vierekkäisten lihassektoreiden (sarkomeerien) välillä raidallisissa lihaksissa. Lankamaiset rakenteet, jotka koostuvat aktiinikompleksista ja tropomyosiinista, on kiinnitetty Z-levyihin. Sopimustessaan nämä myosiinikuidut ja -filamentit työntyvät toisiinsa, aiheuttaen kudoksen kokonaisuuden lyhentymisen väliaikaisesti.
Sileillä lihaksilla on erilainen rakenne kuin nauhallisilla: Kuidut eivät muodosta selvästi rajattuja lankoja ja kimppuja, joiden poikkileikkaus on selvästi näkyvissä, mutta ne näyttävät ensi silmäyksellä sileiltä ja rakenteettomilta. Supistuminen on kuitenkin suurelta osin samanlaista. Yhdessä sileiden lihasten ei-lihaksisten aktiinifilamenttien kanssa desmiinillä on myös stabiloiva tehtävä lihaskudoksessa luomalla vahvistusyhteyksiä ns. Puristusvyöhykkeille.
sairaudet
Erilaiset lihassairaudet liittyvät geneettisiin muutoksiin (mutaatioihin), jotka vaikuttavat desmingeniteeteihin. Ihmisillä nämä ovat toisessa kromosomissa.
Vaikka tällainen sairaus on synnynnäinen, sen ei tarvitse heti ilmetä näkyviä oireita. Monissa tapauksissa desmiinimutaatiot johtavat lihasdystrofiaan, jolle on ominaista lihaskudoksen asteittainen heikkeneminen. Dystrofioiden ulkonäkö on hyvin heterogeeninen. Desminopatia on tarkempi kliininen kuva. Tämä on harvinainen perinnöllinen sairaus, joka heikentää vähitellen lihaksia ja johtaa tyypillisesti vain oireisiin aikuisina. Virheet kehon omassa desmiinituotannossa heikentävät sekä lihassolujen sytoskeletonia että desminopatian Z-levyjä.
Lisäksi desmiinimutaatiot liittyvät kardiomyopatiaan, joka voi tapahtua myös desminopatian yhteydessä. Kardiomyopatia ilmenee toiminnallisissa sydänongelmissa, eikä se aina johdu desmiinisynteesin häiriöistä; sen sijaan on olemassa monia mahdollisia syitä. Tyypillisiä oireita ovat sydämen vajaatoiminta, sydämen rytmihäiriöt, verenkierron romahtaminen (pyörtyminen), angina pectoris ja emboliat.
Desmiini-vasta-aineiden havaitseminen auttaa lääkäreitä myös erottamaan eri kasvaimet - esimerkiksi rabdomyosarcomat (pahanlaatuiset kasvaimet pehmeässä kudoksessa, joilla on korkea kuolleisuus) ja leiomyosarcomas (pahanlaatuiset kasvaimet sileissä lihaksissa).
