La desmina es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen DES . [5] [6] La desmina es un filamento intermedio de tipo III [7] específico del músculo que integra el sarcolema , el disco Z y la membrana nuclear en los sarcómeros y regula la arquitectura del sarcómero. [8] [9]
DES | |||||||||||||||||||||||||
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Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | DES , CSM1, CSM2, LGMD2R, desmin, LGMD1D, CMD1F, CDCD3, LGMD1E | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 125660 MGI : 94885 HomoloGene : 56469 GeneCards : DES | ||||||||||||||||||||||||
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Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
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Ubicación (UCSC) | Cr 2: 219,42 - 219,43 Mb | Crónicas 1: 75,36 - 75,37 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
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Estructura
La desmina es una proteína de 53,5 kD compuesta por 470 aminoácidos. [10] [11] Hay tres dominios principales para la proteína desmina: una barra de hélice alfa conservada , una cabeza de hélice no alfa variable y una cola carboxi-terminal. [12] La desmina, como todos los filamentos intermedios , no muestra polaridad cuando se ensambla. [12] El dominio de barra consta de 308 aminoácidos con dímeros helicoidales en espiral alfa paralelos y tres enlazadores para interrumpirlo. [12] El dominio de la barra se conecta al dominio de la cabeza. El dominio principal de 84 aminoácidos con muchos residuos de arginina, serina y aromáticos es importante en el ensamblaje de filamentos y las interacciones dímero-dímero. [12] El dominio de la cola es responsable de la integración de filamentos y la interacción con proteínas y orgánulos. La desmina solo se expresa en vertebrados, sin embargo, se encuentran proteínas homólogas en muchos organismos. [12] La desmina es una subunidad de filamentos intermedios en el músculo cardíaco , el músculo esquelético y el tejido del músculo liso . [13] En el músculo cardíaco, desmina está presente en Z-discos y discos intercalados . Se ha demostrado que la desmina interactúa con la desmoplaquina [14] y la αB-cristalina . [15]
Función
Desmin se describió por primera vez en 1976, [16] se purificó por primera vez en 1977, [17] el gen se clonó en 1989, [6] y el primer ratón knockout se creó en 1996. [18] La función de la desmina se ha deducido mediante estudios en ratones knockout. La desmina es uno de los primeros marcadores proteicos del tejido muscular en la embriogénesis, ya que se detecta en los somitas . [12] Aunque está presente en las primeras etapas del desarrollo de las células musculares, solo se expresa en niveles bajos y aumenta a medida que la célula se acerca a la diferenciación terminal. Una proteína similar, la vimentina , está presente en mayores cantidades durante la embriogénesis, mientras que la desmina está presente en mayores cantidades después de la diferenciación. Esto sugiere que puede haber alguna interacción entre los dos para determinar la diferenciación de las células musculares. Sin embargo, los ratones knockout para desmina se desarrollan normalmente y solo experimentan defectos más adelante en la vida. [13] Dado que la desmina se expresa a un nivel bajo durante la diferenciación, otra proteína puede compensar la función de la desmina al principio del desarrollo, pero no más adelante. [19]
En ratones adultos sin desmina, los corazones de animales de 10 semanas de edad mostraron alteraciones drásticas en la arquitectura muscular, incluida una desalineación de las miofibrillas y la desorganización e hinchazón de las mitocondrias; hallazgos que fueron más graves en el corazón en relación con el músculo esquelético. El tejido cardíaco también mostró necrosis progresiva y calcificación del miocardio. [20] Un estudio separado examinó esto con más detalle en el tejido cardíaco y encontró que los corazones murinos que carecen de desmina desarrollaron cardiomiopatía hipertrófica y dilatación de la cámara combinada con disfunción sistólica. [21] En el músculo adulto, la desmina forma un andamio alrededor del disco Z del sarcómero y conecta el disco Z al citoesqueleto subarcolémico . [22] Vincula las miofibrillas lateralmente conectando los discos Z. [12] A través de su conexión con el sarcómero, la desmina conecta el aparato contráctil al núcleo celular , las mitocondrias y las áreas postsinápticas de las placas terminales motoras. [12] Estas conexiones mantienen la integridad estructural y mecánica de la celda durante la contracción al mismo tiempo que ayudan en la transmisión de fuerza y la carga longitudinal. [22] [23]
En la insuficiencia cardíaca humana, la expresión de desmina se regula al alza, lo que se ha planteado como un mecanismo de defensa en un intento de mantener la alineación normal de las sarcómeras en medio de la patogénesis de la enfermedad. [24] Existe alguna evidencia de que la desmina también puede conectar el sarcómero a la matriz extracelular (MEC) a través de desmosomas que podrían ser importantes en la señalización entre el MEC y el sarcómero, lo que podría regular la contracción y el movimiento muscular. [23] Finalmente, la desmina puede ser importante en la función de las mitocondrias . Cuando la desmina no funciona correctamente, hay una distribución, un número, una morfología y una función mitocondriales inadecuadas. [25] [26] Dado que la desmina une las mitocondrias con el sarcómero, puede transmitir información sobre las contracciones y la necesidad de energía y, a través de esto, regular la tasa de respiración aeróbica de la célula muscular.
Significación clínica
La miopatía miofibrilar relacionada con la desmina (DRM o desminopatía) es un subgrupo de enfermedades de la miopatía miofibrilar y es el resultado de una mutación en el gen que codifica la desmina, lo que le impide formar filamentos de proteínas y, más bien, forma agregados de desmina y otras proteínas en toda la celda. [8] [12] Desmin ( DES ) mutaciones se han asociado con restrictivas, [27] dilatadas, [28] [29] idiopáticas, [30] [31] arritmogénicas [32] [33] [34] [35] y miocardiopatía no compactada. [36] [37] Algunas de estas mutaciones de DES causan una agregación de desmina dentro del citoplasma . [38] [39] Se descubrió una mutación p.A120D en una familia, donde varios miembros tenían muerte cardíaca súbita. [40] Además, las mutaciones DES causan con frecuencia enfermedades de la conducción cardíaca. [41]
Se ha evaluado el papel de Desmin en la evaluación de la profundidad de invasión del carcinoma urotelial en muestras de RTUV . [42]
Referencias
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enlaces externos
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- Desmin en los títulos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Base de datos de mutaciones LOVD : DES