La distrofina è una proteina di 427 kDa e dal punto di vista strutturale può essere suddivisa in quattro domini funzionali: un dominio ammino-terminale che lega l’actina; un lungo dominio centrale, detto rod domain, costituito da 24 ripetizioni di una sequenza di circa 109 amminoacidi simile ai domini ripetuti ad a-elica delle spectrine, che conferisce flessibità alla proteina; un dominio ricco di cisteine (Cysteine-Rich, CR) e un dominio carbossi-terminale (CT).
I domini CR e CT sono importanti per le interazioni con le varie componenti del complesso, poiché contengono motivi proteici specifici tipicamente utilizzati nelle interazioni proteina-proteina.
Delezioni o mutazioni missenso che alterano la conformazione di questi siti chiave portano a gravi fenotipi Duchenne.
Attraverso processi di splicingalternativo o l’utilizzo di promotori differenti per l’inizio della trascrizione, l’espressione del gene DMD dà luogo a numerosi prodotti proteici che nell’insieme costituiscono la famiglia delle distrofine.
Tre diversi promotori, attivi in tipi cellulari differenti, regolano l’espressione di trascritti che codificano per la proteina full-lenght di 427kDA: il promotore M, che promuove la trascrizione nel muscolo e nelle cellule gliali; il promotore C, attivo nella corteccia cerebrale e nell’ippocampo; e il promotore P, attivo nelle cellule del Purkinje.
L’esistenza di quattro promotori interni al gene DMD porta inoltre all’espressione di isoforme più corte della distrofina, che mancano del dominio amminoterminale che lega l’actina, e di tutto o parte il rod domain.
Il profilo di espressione di queste isoforme brevi è molto specifico: la Dp260 è espressa principalmente nella retina, la Dp140 nella microvascolatura e negli astrociti del sistema nervoso centrale e la Dp116 nelle cellule di Schwann del sistema nervoso periferico.
L’isoforma più corta, la Dp71, è espressa in molti tessuti non muscolari e, in particolare, è l’isoforma più rappresentata nel cervello.
Mutazioni del gene DMD, che coinvolgano l’espressione della Dp71, determinano una sintomatologia più grave a livello cognitivo.
Oltre all’utilizzo di promotori differenti, un’ulteriore diversità nell’espressione del gene deriva da processi di splicing alternativo.
Le regioni maggiormente coinvolte comprendono gli esoni 71-74 e l’esone 78.
E’ da notare che i siti di interazione tra le diverse proteine che partecipano alla formazione del DPC sono spesso localizzati in regioni soggette a splicing alternativo, un meccanismo attraverso il quale queste interazioni potrebbero essere regolate. |
