Focus

Analisi strutturale e funzionale dei domini della molecola di adesione distroglicano.

_DISTROGLICANO: background
Il distroglicano (DG) e' codificato da un singolo gene [1-3] ed e' altamente conservato nei vertebrati. Recentemente, ortologhi del DG sono stati identificati anche negli invertebrati [4,5]. Il DG viene prodotto come un'unica catena polipeptidica che viene poi tagliata nelle due subunita' alfa- e beta-DG, con un processo proteolitico post-traduzionale che avverrebbe gia' nel reticolo endoplasmatico e i cui dettagli molecolari sono ancora poco chiari [6].
L' alfa-DG e' una proteina periferica di membrana fortemente glicosilata che lega diverse molecole quali la laminina, l' agrina, i perlecani, la neurexina e i biglicani [2].
Il DG viene espresso in un' ampia varietà di tessuti oltre al muscolo, per esempio negli epiteli, nel sistema nervoso centrale e periferico [7]. Il peso molecolare previsto per l' alfa-DG e'
di circa 72 kDa ma quando la proteina e' isolata da tessuti diversi mostra una eterogeneita' nelle dimensioni.
Queste differenze sono dovute probabilmente al diverso grado di glicosilazione che varia anche nello stesso tipo di cellula. L' alfa-DG interagisce in modo non covalente con la subunità beta, il beta-DG. Il beta-DG e' una proteina transmembranaria di 43 kDa; la sua regione citoplasmatica interagisce con la distrofina, con alcune sue isoforme piu' corte, con l' utrofina, e con altre molecole coinvolte in meccanismi di trasduzione del segnale [12-14]. Il beta-DG interagisce non covalentemente con l' alfa-DG e con il complesso dei sarcoglicani tramite il suo dominio extracellulare [15]. Il DG costituisce un legame tra il citoscheletro e la matrice extracellulare ed e' di cruciale importanza per la stabilita' strutturale della membrana plasmatica [16].
L ' importanza del complesso del DG emerge in modo evidente in gravi forme di distrofia muscolare (in particolare, Duchenne, Becker e distrofie congenite), nelle quali viene frequentemente osservata l' assenza (che potrebbe dipendere anche dal loro "targeting anomalo") delle subunita' del DG e dell' intero DGC. Questo fenomeno e' considerato uno dei fattori principali a livello molecolare che portano all' instabilita', all' indebolimento progressivo e alla successiva necrosi delle fibre muscolari. Il DG gioca un ruolo essenziale anche nell' assemblaggio della prima membrana basale extraembrionale nella morfogenesi dei mammiferi: gli embrioni di topo privi del gene del DG hanno lo sviluppo embrionale arrestato precocemente, 6.5 giorni, quando viene depositata la prima membrana basale extra-embrionale, membrana di Reichert [17].
_DISTROGLICANO: il nostro contributo.
La nostra Unita' di Ricerca, ha compiuto una lunga serie di studi sul complesso del distroglicano e sulla sua organizzazione molecolare in domini [18-20]. In particolare, sono stati compiuti ampi progressi nella conoscenza a livello molecolare dell' interazione tra le subunita' del complesso, alpha-DG e beta-DG [21-23]. Inoltre sono stati gia' preparati ed utilizzati sia degli anticorpi policlonali che monoclonali a partire da peptidi ricombinanti o sintetici corrispondenti a specifiche regioni dell' alfa-DG [24].




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