Dystrofin är ett strukturellt stavformat protein som finns i cytoplasman . Det är en nödvändig komponent i det dystrofinassocierade glykoproteinkomplexet (DAG-komplexet), som förbinder muskelfibrernas cytoskelett med den omgivande extracellulära matrisen . DAG-komplexet är också känt som en costamer. Många muskelproteiner samlokaliseras i costameren med dystrofin, såsom α-dystrobrevin, syncoilin, sinemin, sarcoglycan, dystroglycan och sarcospan.
Dystrofin består av 4 domäner , dess molekylvikt är 427 kDa [1] . Dystrofingenen är en av de längsta i människokroppen. Den består av cirka 2,5 miljoner baspar [ 1] och upptar 0,07 % av hela det mänskliga genomet (2 220 223 baser [2] ).
Dystrofinmolekylen består av 4 domäner och är belägen på den cytoplasmatiska ytan av det muskulära sarkolemma . Den N-terminala domänen kontaktar de delar av muskelceller som är involverade i muskelkontraktion. Sedan kommer huvuddomänen, som ger flexibiliteten hos molekylen . Den representeras av aminosyrasekvenser som ändrar riktning flera gånger, har en trihedrisk stavstruktur. Bredvid den finns en cysteinrik domän, i vars område kalciumkanaler bildas och anslutningen av muskelfiberns cytoskelett med den extracellulära matrisen utförs. Den C-terminala delen är associerad med andra membranproteiner och bildar ett dystrofin-proteinkomplex.
Dystrofinbrist har visat sig vara en av huvudorsakerna till sjukdomen som kallas muskeldystrofi . Muskeldystrofi beskrevs 1986, och själva dystrofinproteinet upptäcktes ett år senare av Louis M. Kunkel.
Normal skelettmuskelvävnad innehåller endast en liten mängd dystrofin (cirka 0,002 % av huvuddelen av muskelprotein), men dess frånvaro eller förändring leder till utvecklingen av en allvarlig och nästan obotlig sjukdom av muskeldystrofi, under vilken nekros av muskelfibrer uppträder. observerats, samt progressiv muskelsvaghet och trötthet, vilket kan leda till funktionshinder och till och med dödsfall.
Det finns två huvudformer av muskeldystrofi, beroende på effekten av förändringar på funktionen av RNA- läsramen . Om förändringar fångar in områden av dystrofin som inte är kritiska kan proteinets funktion delvis bevaras. I detta fall fortsätter läsramen att fungera, men det syntetiserade dystrofinet kan vara kortare eller längre än den normala molekylen, vilket leder till utvecklingen av Beckers muskeldystrofi. Men om en mutation resulterar i en ramförskjutning på grund av skada på ett eller två baspar, försämras dess funktion. Detta resulterar i en förändring i proteinets korrekta aminosyrasekvens. En ofullständig dystrofinmolekyl kan inte utföra funktionerna hos detta protein, det förstörs, vilket leder till utvecklingen av Duchennes muskeldystrofi. I dessa fall bildas inte dystrofin alls hos patienter.
Från och med 2012 finns det inga metoder för ett komplett botemedel mot muskeldystrofi. Modern medicinsk forskning tillåter oss att bara prata om att bromsa utvecklingen av Duchennes muskeldystrofi, där sjukdomsförloppet liknar Beckers muskeldystrofi.
Vetenskaplig forskning är baserad på följande huvudsakliga metoder för behandling av MD:
En av de mest lovande teknikerna är baserad på exonhoppning genom att introducera AONs, som genom att förena de önskade exonerna i genen "maskerar" de önskade exonerna. Som ett resultat leder en sådan substitution till att genen läses utan "maskerade" exoner och en mindre defekt form av dystrofin syntetiseras, vilket kan utföra funktionerna hos ett icke-muterat dystrofin [3] .