A dezmin, elavult nevén szkeletin fehérje, melyet emberben a DES gén kódol. Izomspecifikus III-as típusú intermedier filamentum,"Desmin", The Human Protein Atlas. Proteinatlas.org. Retrieved on 2013-07-29. mely a szarkolemmát, a Z-lemezt és a szarkomerek magmembránját integrálja, és szabályozza a szarkomerszerkezetet.
Szerkezet A dezmin 53,5 kDa tömegű, 470 aminosavból álló fehérje, melyet emberben a 2. kromoszóma hosszú karján lévő DES gén kódol. 3 fő doménje van: egy α-hélixből álló állandósult henger, egy változó, nem α-hélixből álló fej és egy C-terminális farok. A dezmin más intermedier filamentumokhoz hasonlóan összeállva nem mutat polaritást. A hengerdomén 308 aminosavból áll párhuzamos α-hélixekből álló kettőstekercs-dimerekkel és 3, ezeket megbontó kapcsolóval. E domén a fejhez kapcsolódik. A fejdomén 84 aminosavból áll sok argininnel, szerinnel és aromás aminosavval, mely fontos a filamentumok összekapcsolásában és a dimerek kölcsönhatásában. A farokdomén felel a filamentumok integrálásáért és a fehérjékkel és sejtszervecskékkel való kölcsönhatásért. Dezmint csak a gerincesek expresszálnak, de homológjai számos élőlényben megtalálhatók. A dezmin a szívizom, a harántcsíkolt izom és a simaizom intermedier filamentumainak egyaránt része. A szívizomban dezmin a Z- és az interkalált lemezekben van. A dezmin kölcsönhat a dezmoplakinnal és az αB-krisztallinnal.
Funkció A dezmint először 1976-ban írták le, 1977-ben tisztították, génjét 1989-ben klónozták először, az első knockoutegeret 1996-ban hozták létre. A dezmin funkcióját knockoutegerek tanulmányozásával mutatták ki. A dezmin az izomszövet embriogenezisben megjelenő egyik első fehérjemarkere, mivel a szomitákban is kimutatható. Bár már az izomsejtek korai fejlődésében megjelenik, csak kis mennyiségben expresszálódik, de mennyisége a terminális differenciálódás felé közeledve nő. Egy hasonló fehérje, a vimentin az embriogenezis során van jelen nagyobb mennyiségben, míg a dezmin szintje differenciálódás után nő meg. Ez alapján a kettő közt kölcsönhatás lehet az izomsejt-differenciálódás meghatározásában. Azonban a dezminknockoutok normálisan fejlődnek, és csak később alakulnak ki rendellenességek. Mivel a dezmin kis mennyiségben van jelen a differenciálódás során, más fehérje kompenzálhatja funkcióját a fejlődés korai szakaszában, de a későbbi szakaszban már nem képes rá.
Felnőtt dezmin-null egerekben 10 hetes kortól jelentős izomszerkezeti változások, például nem megfelelő miofibrillum-elrendezés és a mitokondriumok tágulása és hibás elhelyezkedése; ez súlyosabbnak bizonyult szív-, mint vázizomban. A szívizomszövetben emellett progresszív nekrózis és kalcifikáció jelentkezett. Egy másik tanulmány a szívizomszövetre gyakorolt hatásokat részletesebben vizsgálta, és kimutatta, hogy a dezminhiányos egérszívekben hipertrófiás kardiomiopátia és szisztolediszfunkcióval járó szívüreg-dilatáció alakult ki. A felnőtt izomban a dezmin támasztó szerkezetet alakít ki a szarkomer Z-lemeze körül, azt a szubszarkolemmás sejtvázhoz csatlakoztatva. A miofibrillumokat laterálisan kapcsolja a Z-lemezek összekötésével. Így a dezmin a kontraktilis készüléket a sejtmaghoz, a mitokondriumokhoz és a mozgató véglemezek posztszinaptikus részeihez kapcsolja szarkomerhez való kapcsolata révén. E kapcsolatok fenntartják a sejt szerkezeti és mechanikai integritását, miközben segítik az erőátvitelt és a hosszanti teherbírást.
Humán szívelégtelenségben a dezminexpresszió nő, mely feltehetően a megfelelő szarkomerelrendezés fenntartása végett alakul ki a patogenezis során. Van bizonyíték arra, hogy a dezmin a szarkomert az extracelluláris mátrixhoz (ECM) is kapcsolhatja a dezmoszómákon keresztül, ami fontos lehet az ECM és a szarkomer közti kommunikációban, mely az izomkontrakciót és -mozgást szabályozhatja. Végül a dezmin fontos lehet a mitokondriális működésben: ha a dezmin nem működik megfelelően, a mitokondriumok eloszlása, száma és működése se megfelelő. Mivel a dezmin a mitokondriumokat a szarkomerhez kapcsolja, a kontrakciókról és az energiaszükségletről szolgáltathat információt, így az izomsejt légzési sebességét szabályozhatja. Klinikai jelentőség Mutációk miatti izombetegsgek A dezmineredetű miofibrilláris miopátia (DRM vagy dezminopátia) a miofibrilláris miopátiák egy csoportja, mely a dezmin mutációjának következménye, mely megváltoztatja a fehérje szerkezetét, megakadályozva a fehérjefilamentumok képződését, melyek helyett dezmin és más fehérjék aggregátumai alakulnak ki sejtszerte. A dezmin (DES) mutációi összefügghetnek a restriktív, a dilatatív, az idiopátiás, az aritmogén és a nem kompakciós kardiomiopátiával. Még egy családon belül is változatos lehet a megfigyelt szívfenotípus. Az 1A aldomén N-terminális része a filamentumok kialakulását érintő mutációk genetikai forrópontja. Egyes ilyen mutációk citoplazmatikus dezminaggregációt okoznak. Egyes mutációk, például a p.A120D és a p.R127P több családban is ismertek, melyek egyes tagjainál hirtelen szívmegállás történt. In addition, DES mutations cause frequently cardiac conduction diseases. Daganatok meghatározása A dezmin az urotél daganatok inváziós mélységének meghatározásában is szerepet játszhat TURBT-példányoknál.
Jegyzetek
Fordítás
További információk GeneReviews/NIH/NCBI/UW entry on Myofibrillar Myopathy
LOVD mutáció-adatbázis: DES