Disferlin, poznat i kao distrofija-vezani fer-1-protein je protein koji je kod ljudi kodiran od' genDYSF.[5]
Disferlin je povezan sa popravkom skeletnih mišića.[6] Defekt u DYSF genu, koji se nalazi na hromosomu 2, pozocija p12-14, izaziva nekoliko tipova mišićne distrofije, uključujući Miyoshi miopatiju (MM), distrofiju udova i pojasa tip 2B (LGMD2B) i distalnu miopatiju (DM). Smanjenje ili odsustvo disferlina, nazvano disferlinopatija, obično postaje očigledno u trećoj ili četvrtoj deceniji života, a karakterizira ga slabost i gubljenje različitih hotimičnih pokreta skeletnih mišića.[7]
Ljudski protein disferlin je transmembranski protein od 237 kilodaltona tipa II.[8][9][10][11][12] Sadrži velik unutarćelijski citoplazmatski domen N-kraja, ekstremni C-krajev transmembranski domen i kratki C-krajev vanćelijski domen. Citosolni domen disferlina sastoji se od sedam visoko konzerviranih C2-domena (C2A-G), koji su konzervirani u nekoliko proteina unutar porodice ferlina, uključujući homolog disferlina – mioferlin.[13][14] U stvari, C2 domen na bilo kojem datom položaju sličniji je C2 domenu na odgovarajućem položaju unutar ostalih članova porodice ferlina nego susjedni C2-domen unutar istog proteina. To sugerira da svaki pojedinačni C2-domen u stvari može imati određenu ulogu u funkciji disferlina. Riješena je kristalna struktura C2A-domena ljudskog disferlina i otkrila da C2A domen mijenja konformaciju u interakciji s kalcijskim ionima, što je u skladu sa sve većim brojem dokaza koji sugeriraju da C2A-domen ima ulogu u vezanju lipida ovisno o kalciju.[15] In addition to the C2 domains, dysferlin also contains "FerA" and "DysF" domains. Mutations in both FerA[16] and DysF[17] Može izazvati mišićne distrofije. DysF domen ima zanimljivu strukturu, jer sadrži jedan DysF domen unutar drugog DysF domena, što je posljedica umnožavanja gena; međutim, funkcija ovog domena do sada nije poznata. FerA domen je očuvan među svim članovima porodice ferlinskih proteina. Postoje dvije mutacije u Ferfer domenu disferlina koje su povezane s mišićnom distrofijom. FerA domen je snop od četiri zavojnice i može komunicirati s membranom, obično ovisno o kalciju.
Uloga disferlina najintenzivnije se proučava u ćelijskom procesu koji se naziva popravak membrane. Popravak membrane je presudan mehanizam pomoću kojeg ćelije mogu začepiti dramatične rane na plazmatskoj membrani. Smatra se da je mišić posebno sklon ranama na membrani s obzirom na to da mišićne ćelije prenose veliku silu i prolaze kroz cikluse kontrakcije. Disferlin je visoko eksprimiran u mišićima i homologan je porodici ferlinskih proteina, za koje se smatra da reguliraju fuziju membrane u širokom spektru vrsta i ćelijskih tipova.[18] Nekoliko linija dokaza sugerira da bi disferlin mogao biti uključen u popravak membrane u mišićima. Prvo, mišićna vlakna sa nedostatkom disferlina pokazuju nakupljanje vezikula (koje su kritične za popravak membrane kod tipova mišićnih ćelija) u blizini membranskih lezija, što ukazuje da bi disferlin mogao biti potreban za fuziju popravnih vezikula s plazmatskom membranom. Nadalje, mišićna vlakna s nedostatkom disferlina u većoj mjeri uzimaju vanćelijske boje od mišićnih vlakana divljeg tipa, nakon ranjavanja izazvanog laseromin vitro.[19] Disferlin je također na lezijama membrane značajno obogaćen sa nekoliko dodatnih proteina, za koje se smatra da su uključeni u ponovno zaptivanje membrane, uključujući aneksin i MG53.[20] U stvari, kako disferlin doprinosi ponovnom zaptivanju membrane nije jasno, ali biohemijski dokazi ukazuju na to da može vezati lipide na način koji zavisi od kalcija, u skladu s ulogom disferlina u regulaciji fuzije popravnih vezikula sa sarkolemom, tokom popravljanja membrane.[21] Pored toga, snimanje miotubula koje eksferiraju disferlin-eGFP na živim ćelijama ukazuje da se disferlin lokalizira u ćelijskom odjeljku koji reagira na ozljedu, stvaranjem velikih vezikula koje sadrže disferlin, a stvaranje tih vezikula može doprinijeti saniranju rane.[22] Dysferlin may also be involved in Alzheimer's disease pathogenesis.[23]
Pokazano je da disferlin ima interakcije sa kaveolinom 3 u skeletnim mišićima,[24] a smatra se da ova interakcija zadržava disferlin u plazmatskoj membrani.[25] Dysferlin also interacts with MG53, and a functional interaction between dysferlin, caveolin-3 and MG53 is thought to be critical for membrane repair in skeletal muscle.[26]
^Vafiadaki E, Reis A, Keers S, Harrison R, Anderson LV, Raffelsberger T, Ivanova S, Hoger H, Bittner RE, Bushby K, Bashir R (2001). "Cloning of the mouse dysferlin gene and genomic characterization of the SJL-Dysf mutation". NeuroReport. 12 (3): 625–9. doi:10.1097/00001756-200103050-00039. PMID11234777.
^Bashir R, Britton S, Strachan T, Keers S, Vafiadaki E, Lako M, Richard I, Marchand S, Bourg N, Argov Z, Sadeh M, Mahjneh I, Marconi G, Passos-Bueno MR, Moreira Ede S, Zatz M, Beckmann JS, Bushby K (1998). "A gene related to Caenorhabditis elegans spermatogenesis factor fer-1 is mutated in limb-girdle muscular dystrophy type 2B". Nat. Genet. 20 (1): 37–42. doi:10.1038/1689. PMID9731527.
Bashir R, Strachan T, Keers S, Stephenson A, Mahjneh I, Marconi G, Nashef L, Bushby KM (1994). "A gene for autosomal recessive limb-girdle muscular dystrophy maps to chromosome 2p". Hum. Mol. Genet. 3 (3): 455–7. doi:10.1093/hmg/3.3.455. PMID8012357.
Liu J, Aoki M, Illa I, Wu C, Fardeau M, Angelini C, Serrano C, Urtizberea JA, Hentati F, Hamida MB, Bohlega S, Culper EJ, Amato AA, Bossie K, Oeltjen J, Bejaoui K, McKenna-Yasek D, Hosler BA, Schurr E, Arahata K, de Jong PJ, Brown RH (1998). "Dysferlin, a novel skeletal muscle gene, is mutated in Miyoshi myopathy and limb girdle muscular dystrophy". Nat. Genet. 20 (1): 31–6. doi:10.1038/1682. PMID9731526.
Bashir R, Britton S, Strachan T, Keers S, Vafiadaki E, Lako M, Richard I, Marchand S, Bourg N, Argov Z, Sadeh M, Mahjneh I, Marconi G, Passos-Bueno MR, Moreira Ede S, Zatz M, Beckmann JS, Bushby K (1998). "A gene related to Caenorhabditis elegans spermatogenesis factor fer-1 is mutated in limb-girdle muscular dystrophy type 2B". Nat. Genet. 20 (1): 37–42. doi:10.1038/1689. PMID9731527.
Weiler T, Bashir R, Anderson LV, Davison K, Moss JA, Britton S, Nylen E, Keers S, Vafiadaki E, Greenberg CR, Bushby CR, Wrogemann K (1999). "Identical mutation in patients with limb girdle muscular dystrophy type 2B or Miyoshi myopathy suggests a role for modifier gene(s)". Hum. Mol. Genet. 8 (5): 871–7. doi:10.1093/hmg/8.5.871. PMID10196377.
Matsuda C, Aoki M, Hayashi YK, Ho MF, Arahata K, Brown RH (1999). "Dysferlin is a surface membrane-associated protein that is absent in Miyoshi myopathy". Neurology. 53 (5): 1119–22. doi:10.1212/wnl.53.5.1119. PMID10496277.
Aoki M, Liu J, Richard I, Bashir R, Britton S, Keers SM, Oeltjen J, Brown HE, Marchand S, Bourg N, Beley C, McKenna-Yasek D, Arahata K, Bohlega S, Cupler E, Illa I, Majneh I, Barohn RJ, Urtizberea JA, Fardeau M, Amato A, Angelini C, Bushby K, Beckmann JS, Brown RH (2001). "Genomic organization of the dysferlin gene and novel mutations in Miyoshi myopathy". Neurology. 57 (2): 271–8. doi:10.1212/wnl.57.2.271. PMID11468312.
Ikezoe K, Furuya H, Ohyagi Y, Osoegawa M, Nishino I, Nonaka I, Kira J (2003). "Dysferlin expression in tubular aggregates: their possible relationship to endoplasmic reticulum stress". Acta Neuropathol. 105 (6): 603–9. doi:10.1007/s00401-003-0686-1. PMID12664320.
von Tell D, Bruder CE, Anderson LV, Anvret M, Ahlberg G (2003). "Refined mapping of the Welander distal myopathy region on chromosome 2p13 positions the new candidate region telomeric of the DYSF locus". Neurogenetics. 4 (4): 173–7. doi:10.1007/s10048-003-0154-z. PMID12836053.
Confalonieri P, Oliva L, Andreetta F, Lorenzoni R, Dassi P, Mariani E, Morandi L, Mora M, Cornelio F, Mantegazza R (2003). "Muscle inflammation and MHC class I up-regulation in muscular dystrophy with lack of dysferlin: an immunopathological study". J. Neuroimmunol. 142 (1–2): 130–6. doi:10.1016/S0165-5728(03)00255-8. PMID14512171.
Cagliani R, Fortunato F, Giorda R, Rodolico C, Bonaglia MC, Sironi M, D'Angelo MG, Prelle A, Locatelli F, Toscano A, Bresolin N, Comi GP (2003). "Molecular analysis of LGMD-2B and MM patients: identification of novel DYSF mutations and possible founder effect in the Italian population". Neuromuscul. Disord. 13 (10): 788–95. doi:10.1016/S0960-8966(03)00133-0. PMID14678801.
Brüss M, Homann J, Molderings GJ (2004). "[Dysferlinopathy as an extrahepatic cause for the elevation of serum transaminases]". Med. Klin. (Munich). 99 (6): 326–9. doi:10.1007/s00063-004-1046-1. PMID15221058.