La desmine est une protéine présente sous forme de filament intermédiaire dans le cytosquelette et dans les muscles striés et lisses. Son rôle est de stabiliser les cellules et de relier les structures musculaires. Les altérations génétiques (mutations) qui provoquent des troubles de la synthèse de la desmine sont associées à diverses maladies musculaires telles que la desminopathie ou cardiomyopathie.
Qu'est-ce que la desmine ?
La desmine est un élément constitutif du cytosquelette constitué de protéines. La protéine stabilise également les fines fibrilles des muscles et se trouve dans les muscles striés et lisses. Les filaments de desmine appartiennent aux filaments intermédiaires (filamenta intermedialia), que la biologie divise en cinq types différents. Selon cette classification, la desmine appartient au type III avec la vimentine, la périphérine et la protéine du filament glial (GFAP). Les résultats des études animales suggèrent que la vimentine pourrait être en mesure de remplacer la desmine manquante aux premiers stades du développement ou pourrait être en mesure de reprendre partiellement ses fonctions. Les gènes codant pour la desmine sont situés dans le génome humain sur le deuxième chromosome dans la section 219.99 à 220 Mb. La biologie appelait la desmine le squelette en raison de sa fonction stabilisatrice dans le cytosquelette. Les scientifiques Lazarides et Hubbard ont été les premiers à le décrire en 1976.
Anatomie et structure
Comme tous les protéines, la desmine est constituée de longues chaînes de acides aminés. Ces blocs de construction biologiques suivent tous la même structure de base et ne diffèrent les uns des autres que par leurs résidus spécifiques. La synthèse des protéines relie l'individu acides aminés avec des liaisons peptidiques ; dans ce processus, la séquence des blocs de construction individuels dépend de la séquence que les gènes spécifient à travers leur séquence de bases. Desmin se compose d'un total de 470 acides aminés. La chaîne peptidique finie représente la structure primaire de la desmine, qui ne devient une protéine finie que dans sa forme spatiale. Après la production de la chaîne peptidique, d'autres liaisons se forment spontanément ou à l'aide de enzymes. Ces obligations, également appelées Hydrogénation liaisons, soit arranger la chaîne en hélice (structure alpha) soit la formater en feuillet (structure bêta). La desmine se compose de segments allongés plus longs et de formations hélicoïdales. Au-delà de cette structure secondaire, la protéine adopte une structure tertiaire plus complexe, ce qui est également important pour la fonction ultérieure de la protéine. De plus, dans certains cas, différentes chaînes d'acides aminés repliées se rejoignent pour former une structure quaternaire au sein de laquelle, en principe, d'autres biomolécules peuvent apparaître. La desmine existe en structure secondaire, tertiaire et quaternaire sous forme d'homopolymère : Le polymère est une structure constituée de plusieurs macromolécules. Dans le cas d'un homopolymère tel que la desmine, ces macromolécules ou monomères sont exclusivement des parties de la même espèce. Un seul filament de desmine terminé a un diamètre de 8 à 11 nm.
Fonction et rôles
La fonction principale de la desmine est de renforcer le cytosquelette et la musculature, et on la trouve aussi bien dans les muscles lisses que striés. En biologie, le cytosquelette est une structure à l'intérieur des cellules qui se compose de protéines et leur donne forme et stabilité. De plus, le cytosquelette participe au transport des substances au sein de la cellule et à ses mouvements. Contrairement au squelette osseux du corps humain, le cytosquelette ne forme pas une unité fixe, mais peut s'adapter de manière flexible aux besoins de la cellule. Les muscles striés transversalement nécessitent également de la desmine comme connecteur entre les disques Z et les myofibrilles. Les disques Z marquent les limites entre les segments musculaires contigus (sarcomères) dans le muscle strié. Attachées aux disques Z se trouvent des structures filamenteuses composées d'un complexe d'actine et de tropomyosine. Pendant la contraction, ces fibres et filaments de myosine se poussent les uns dans les autres, raccourcissant temporairement le tissu dans son ensemble. Le muscle lisse a une structure différente de celle du muscle strié : les fibres qu'il contient ne forment pas de filaments et de faisceaux clairement délimités avec un motif strié clairement visible en coupe transversale, mais semblent lisses et non structurés à première vue. Néanmoins, la contraction se déroule de manière largement similaire. Avec les filaments d'actine des muscles lisses non musculaires, la desmine remplit également une fonction stabilisatrice dans le tissu musculaire en créant des liaisons de renforcement dans les zones dites de compactage.
Maladies
Plusieurs maladies musculaires sont associées à des changements génétiques (mutations) qui affectent les gènes de la desmine. Chez l'homme, ceux-ci sont situés sur le deuxième chromosome. Même si une telle maladie est congénitale, elle n'a pas besoin de se manifester immédiatement par des symptômes visibles. Des mutations de la desmine dans de nombreux cas conduire aux dystrophies musculaires, qui se caractérisent par une détérioration progressive du tissu musculaire. L'apparition des dystrophies est très hétérogène. Un tableau clinique plus spécifique est la desminopathie. Il s'agit d'une maladie héréditaire rare qui entraîne un affaiblissement progressif des muscles et ne provoque généralement pas de symptômes avant l'âge adulte. Dans la desminopathie, les défauts de production de desmine par l'organisme affectent à la fois le cytosquelette des cellules musculaires et les disques Z. De plus, les mutations de la desmine sont associées à cardiomyopathie, qui peut également survenir dans le cadre de la desminopathie. cardiomyopathie se manifeste par des problèmes cardiaques fonctionnels et n'est pas toujours dû à des troubles de la synthèse de la desmine ; au lieu de cela, une variété de causes possibles peuvent être envisagées. Les signes typiques de la maladie comprennent Cœur échec, arythmies, syncope, angine pectoris et embolie. De plus, la détection de la desmine anticorps aide les médecins à faire la distinction entre différentes tumeurs - par exemple, les rhabdomyosarcomes (tumeurs malignes des tissus mous avec un taux de mortalité élevé) et les léiomyosarcomes (tumeurs malignes des muscles lisses).
