Соколик В.В., Шатило А.В.
ГУ «Институт неврологии, психиатрии и наркологии НАМН Украины», Харьков, Украина;
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Мышечные дистрофии Дюшенна (МДД) и Беккера (МДБ) являются моногенными заболеваниями, которые связаны с целым пулом мутаций одного из крупнейших генов эукариот (DMD), кодирующего белок дистрофин (3686 а. о.). Около 98 % структуры гена DMD составляют интроны, остальная часть приходиться на 79 экзонов и 7 промоторов, регулирующих синтез изоформ белка, специфичных для различных тканей. В скелетных мышцах дистрофин расположен на внутренней поверхности мембраны миоцитов, при этом его N-концевой домен взаимодействует с актином цитоскелета, а С-концевой домен – с комплексом белков сарколеммы с формированием дистрофин-ассоциированного комплекса priligy dapoxetine. Этот комплекс участвует в передаче силы мышечного сокращения и является важным компонентом, сохраняющим структуру мышечных волокон. Манифестацию генетических мутаций можно подразделить на две группы: МДД вызывают все мутации (делеции и дупликации), которые приводят к сдвигу рамки считывания, что приводит к образованию стоп-кодонов, в то время как МДБ индуцируют менее фатальные мутации (делеции и SNP), которые не нарушают структуру рамки считывания, но транслирующийся дистрофин лишь частично функционален. Примечательно, что при МДБ делеция половины гена DMD сопровождается развитием очень незначительных нарушений. Данное обстоятельство наводит на мысль о принципиальном значении для функциональности белка только его отдельных доменов, а не полноформатного полипептида.
Цель работы состояла в моделировании структурных нарушений дистрофина при ряде мутаций, ассоциированных с МДД и МДБ, анализе их эффекта на функциональность белка, а также прогнозе продолжительности жизни носителей данных мутаций.
В настоящее время экспериментальные данные имеются только для двух небольших N- и С-концевых фрагментов дистрофина: файлы 1DXX: (1-246 а. о.) и 1EG3: (3046-3306 а. о.) из PDB, а для остальной его части ничего не известно. Мы использовали разработанный ранее метод моделирования структурного шаблона белка по детерминирующей его нуклеотидной последовательности для моделирования in silico нативной и мутантных форм этого белка. Был изучен эффект 29 мелких делеций, 8 крупных делеций, 7 мелких инсерций, 2 дупликаций и 63 SNP (12 миссенс-мутаций и 51 нонсенс-мутаций). Результаты были получены в виде 3D структур и pdb-файлов полипептидов. Анализ полученных структур показал большую катастрофичность мутаций при МДД, по сравнению с МДБ, которая проявлялась в синтезе коротких, нефункциональных N-концевых фрагментов дистрофина, что сказывалось на существенном снижении продолжительности жизни пациентов (в 1,5 – 2 раза).