| dc.description.abstract | A dystrophin és az utrophin fehérjék az izomszövet sejtjeinek stabilizálásában résztvevő két fontos komponens. Jelentőségük orvosi szempontból nem elhanyagolható, a dystrophin hiánya okozta Duchenne-féle Izomdisztrófia halálos gyógyíthatatlan betegség. A jelenleg ígéretesnek tűnő gyógymódok közül a génterápiás és az exon-átugrásos technikák igénylik a dystrophin fehérje méretének, pontosabban bizonyos repeat-jeinek módosítását, akár kihagyását. In vitro kísérletek alátámasztják, hogy az utrophin másként viselkedik actin filamentumok jelenlétében, mint a dystrophin, és nem képes a dystrophin hiányát hatékonyan kompenzálni. Miután a fehérjék C- és N-terminálisában nem mutatkozik különbség, a funkcionális eltérést a középső rúd régióban kell keresni. A két fehérje repeat-jeinek összehasonlítása segít beazonosítani a funkcionálsian esszenciális szakaszokat a dystrophinban, amely a gyógymódok tökéletesítését teszik lehetővé. Kutatásunk eredményeképpen beazonosítottuk a funkcionális szempontból feltehetően legjelentősebb repeat-eket, az 3-as, 5-ös, 7-es és a 10-estől 17-esig terjedő szakaszokat (16. Ábra). Ezek a repeatek felelősek egy evolúciósan konzervált bázikus felszíni elektrosztatikus töltésmintázat kialakításáért, amely mintázatot kialakító aminosavak megváltozása az ősi, savas formához képest adaptívnak bizonyult. A dystrophin ezeknek az adaptív folyamatoknak a során úgy tett szert új funkcióra, hogy a lehető legkevesebb változás következett be az aminosav szekvencián belül, az összes aminosav közül (körülbelül 3700 db) összesen 6%-ban zajlott le a változás (216 db). A szerkezet stabilitásáért felelős aminosavakat és a felszíni aminosavak jelentős részét nem érintette a változás. A felszíni bázikus töltés egyértelmű funkcionális összefüggésben van az actinnal való kölcsönhatásban, hiszen az actin szálak külső felszíne erősen savas, a két fehérje között (az N-terminális elsődleges actin kötés mellett) másodlagos elektrosztatikus kölcsönhatások alakulhatnak ki. Az így kapcsolódó fehérjék viselkedése más, mintha csak egy ponton kötné az actint (mint ahogy valószínűleg azt az utrophin teszi), hiszen fizikai húzó hatásra (mely az izomsejtekben fiziológiás történés) a másodlagos elektrosztatikus kölcsönhatások különböző dinamikával engedik el a kötött actin szálat, így a fizikai stressz egy jó részét csillapítva (elnyelve) megvédik az elsődleges actin kötést a hirtelen erős széthúzó erőtől. 36. 16. Ábra: A beazonosított bázikus repeat-ek, a 3-as, 5-ös, 7-es, illetve 10-től 13-ig, és 15-ös, illetve 17-es repeat. Ezen repeatek bázikus foltjai adaptív evolúciós folyamat során jöhettek létre, amivel a dystrophin a gerincesekben egy új funkcióra tehetett szert, ami az actin kötésének hatékonyságát növelte az utrophinnal szemben. | hu |
