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Distrofina e DGC

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Distrofina e DGC

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RUOLO DELLA DISTROFINA

Il complesso molecolare glicoproteico associato alla distrofina (DGC) connette il citoscheletro della fibra muscolare, a sua volta connesso ai sarcomeri, alla matrice extracellulare. I compiti del DGC sono fondamentalmente due:

  1. Regola il comportamento di miofibrille e matrice extracellulare nel corso della contrazione;
  2. Protegge il sarcolemma dallo stress meccanico che si genera durante la contrazione.

Come abbiamo già potuto intuire, l’elemento chiave del DGC è la distrofina, una proteina che presenta 4 domini → questa si lega all’estremità N-terminale dell’actina citoscheletrica, mentre l’altra estremità connette la distrofina con la porzione intracellulare del distroglicano-beta; quest’ultimo, attraverso il distroglicano-alpha, si proietta all’esterno della membrana plasmatica della fibra e si lega alla laminina, componente della membrana basale a sua volta connessa ad altri componenti della matrice come la glicoproteina agrina e il proteoglicano perlecano. Inoltre, la distrofina interagisce anche con i microtubuli, sia direttamente che per mezzo dell’ankirina.

Ognuno degli elementi del complesso sopra citati è fondamentale, e alterazioni anche di uno solo di essi possono causare distrofie muscolari.

Attenzione, ricordiamoci che questi complessi DGC sono uno dei componenti dei cosiddetti costameri → si tratta di strutture specializzate presenti nelle cellule muscolari, localizzate principalmente sotto la membrana plasmatica (sarcolemma) e allineate in corrispondenza delle linee Z dei sarcomeri; essi hanno un ruolo cruciale nella trasmissione della forza generata dalla contrazione muscolare e nella stabilizzazione della struttura del muscolo. Abbiamo detto che uno dei loro componenti è il DGC, mentre l’altro è rappresentato dal complesso integrine-vincolina-talina: le due proteine citoscheletriche ancorano i costameri alle integrine, inserite a livello della membrana plasmatica.

MIOFILAMENTI SPESSI DI MIOSINA

La miosina, che è una proteina abbastanza pesante, può raggiungere una struttura quaternaria → avremo:

  • 2 catene pesanti → ciascuna catena pesante ha una struttura ad alfa-elica che poi va ad avvolgersi sull’altra. A livello dell’estremità N-terminale di ciascuna catena pesante troveremo una testa globulare;
  • 4 catene leggere, più piccole delle prime, di cui 2 essenziali e 2 regolative.

Attenzione, troviamo anche due siti di taglio per 2 enzimi diversi:

  • Sito della tripsina → dopo il taglio libera una porzione completamente fibrosa e lineare, detta meromiosina leggera, e una seconda porzione costituita sia da elementi fibrosi che globulari, detta meromiosina pesante;
  • Sito della papaina → da una parte avremo tutta la porzione fibrosa della miosina, detta S2, dall’altra le sue teste globulari, indicate come S1.

Dopo il taglio, le porzioni S1 della miosina (teste globulari) possono essere suddivise in 2 regioni:

  • Dominio del collo → questa porzione fa da ponte tra la testa globulare e la porzione fibrosa della proteina, e ad essa si andranno ad agganciare le catene leggere della miosina (2 catene per ciascun collo);
  • Dominio motore → questa è una parte prettamente globulare, che contiene il sito che permette di legare l’ATP e il sito che permette il legame con l’actina.

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