Phức hợp dystrophin–glycoprotein, tín hiệu tế bào và sự điều tiết sống sót của tế bào trong các biến chứng cơ bắp
Tóm tắt
Các đột biến của các thành phần khác nhau trong phức hợp dystrophin–glycoprotein (DGC) gây ra bệnh loạn dưỡng cơ với mức độ nghiêm trọng, tuổi khởi phát và sự tham gia chọn lọc của các nhóm cơ khác nhau. Mặc dù các quá trình bệnh sinh chính trong bệnh loạn dưỡng cơ đã được xác định rõ ràng là sự chết tế bào cơ do apoptotic và hoại tử, nhưng các cơ chế bệnh sinh dẫn đến sự chết tế bào vẫn chưa được xác định. Các nghiên cứu về các thành phần của DGC trong cơ và trong các mô không phải cơ đã chỉ ra rằng DGC chắc chắn là một phức hợp đa chức năng và là một cấu trúc rất linh hoạt, trái ngược với khái niệm một chiều về DGC như một thành phần cơ học trong tế bào. Phân tích DGC tiết lộ những tương đồng đáng kể với hai phức hợp protein liên kết màng khác, đó là integrin và caveolin. Mỗi phức hợp này trung gian các thác tín hiệu truyền thông trong tế bào, và sự gián đoạn của mỗi phức hợp gây ra bệnh loạn dưỡng cơ. Các thác tín hiệu truyền thông liên quan đến DGC, giống như những thác tín hiệu liên quan đến integrin và caveolin, đóng vai trò quan trọng trong tín hiệu sống sót của tế bào, các cơ chế phòng vệ tế bào và điều tiết sự cân bằng giữa sống sót và chết tế bào. Bài tổng quan này tập trung vào các thành phần chức năng của DGC, nhấn mạnh bằng chứng về sự tham gia của chúng trong các quá trình tín hiệu tế bào quan trọng cho sự sống sót của tế bào. Làm rõ liên kết giữa các thành phần chức năng này và các quá trình bệnh sinh dẫn đến sự chết tế bào là thử thách lớn nhất trong việc hiểu các cơ chế biểu hiện bệnh trong bệnh loạn dưỡng cơ do khiếm khuyết trong DGC.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Bonilla E, 1981, Freeze‐fracture studies of muscle caveolae in human muscular dystrophy, Am J Pathol, 104, 167
Brewster B, 1998, Neuromuscular disorders: clinical and molecular genetics, 323
Brown SC, 1999, Dystrophic phenotype induced in vitro by antibody blockade of muscle α‐dystroglycan–laminin interaction, J Cell Sci, 112, 209, 10.1242/jcs.112.2.209
Cary LA, 1999, Integrin‐mediated signal transduction pathways, Histol Histopathol, 14, 1001
DisatnikM‐H Mochly‐RosenD RandoTA.Essential role of ϵPKC in integrin‐mediated muscle cell spreading. Submitted.
Doctor RB, 1997, Loss of plasma membrane structural support in ATP‐depleted renal epithelia, Am J Physiol, 272, C439, 10.1152/ajpcell.1997.272.2.C439
Dubowitz V, 2000, What is muscular dystrophy? Forty years of progressive ignorance, J R Coll Phys Lond, 34, 464
Emery AEH, 1993, Duchenne muscular dystrophy
GalbiatiF EngelmanJA VolonteD ZhangXL MinettiC LiM HouH KneitzB EdelmannW LisantiMP.Caveolin‐3 null mice show a loss of caveolae changes in the microdomain distribution of the dystrophin–glycoprotein complex and T‐tubule abnormalities. J Biol Chem (in press).
Grozdanovic Z, 1999, Nitric oxide synthase in skeletal muscle fibers: a signaling component of the dystrophin–glycoprotein complex, Histol Histopathol, 14, 243
Henry MD, 2001, Distinct roles for dystroglycan, β1 integrin and perlecan in cell surface laminin organization, J Cell Sci, 114, 1137, 10.1242/jcs.114.6.1137
Jacobson C, 1998, α‐Dystroglycan functions in acetylcholine receptor aggregation but is not a coreceptor for agrin‐MuSK signaling, J Neurosci, 18, 6340, 10.1523/JNEUROSCI.18-16-06340.1998
James M, 2000, Adhesion‐dependent tyrosine phosphorylation of β‐dystroglycan regulates its interaction with utrophin, J Cell Sci, 113, 1717, 10.1242/jcs.113.10.1717
Koenig M, 1989, The molecular basis for Duchenne versus Becker muscular dystrophy: correlation of severity with type of deletion, Am J Hum Genet, 45, 498
Kramarcy NR, 1994, Association of utrophin and multiple dystrophin short forms with the mammalian Mr 58,000 dystrophin‐associated protein (syntrophin), J Biol Chem, 269, 2870, 10.1016/S0021-9258(17)42023-0
Kristensen SR, 1994, Mechanisms of cell damage and enzyme release, Dan Med Bull, 41, 423
Milner RE, 1993, Phosphorylation of dystrophin. The carboxyl‐terminal region of dystrophin is a substrate for in vitro phosphorylation by p34cdc2 protein kinase, J Biol Chem, 268, 21901, 10.1016/S0021-9258(20)80626-7
Padberg GW, 1998, Neuromuscular disorders: clinical and molecular genetics, 105
RandoTA.The role of nitric oxide in the pathogenesis of muscular dystrophies: a “two hit” hypothesis of the cause of muscle necrosis. Microsc Res Techn 2001;55 (in press).
Shemanko CS, 1995, Phosphorylation of the carboxyl terminal region of dystrophin by mitogen‐activated protein (MAP) kinase, Mol Cell Biochem, 152, 63, 10.1007/BF01076464
Tidball JG, 1995, Apoptosis precedes necrosis of dystrophin‐deficient muscle, J Cell Sci, 108, 2197, 10.1242/jcs.108.6.2197
Tome FMS, 1998, Neuromuscular disorders: clinical and molecular genetics, 21
Yang JT, 1993, Embryonic mesodermal defects in α5 integrin‐deficient mice, Development, 119, 1093, 10.1242/dev.119.4.1093