Il diaframma a fessura è costituito da componenti molecolari , tra cui le principali sono: nefrina, neph1, FAT1(in inglese), e proteine associate tra cui podocina, Nck 1 e 2, CD2AP(CD2associated protein), ZO1(Tight junction protein 1), P-caderina, VE-Caderina e alfa-actinina 4, che collegano, attraverso l'actina, il diaframma al citoscheletro del podocita. Ogni modulo IgG contiene due residui cisteinici formanti un ponte disolfuro all'interno della struttura ripetuta, e grazie a ciò questi moduli assumono una conformazione strutturale globulare o ellissoide.I moduli IgG sono di tipo C2, cioè caratteristici di proteine che mediano le interazioni cellula-cellula e cellula-matrice. In aggiunta ai residui cisteinici, la nefrina possiede tre cisteine "libere" nel dominio extracellulare.E' stato proposto che le molecole di nefrina interagiscano attraverso interazioni omofiliche ad alta affinità, promosse da ioni Ca2+ formando la sub-struttura porosa del SD (figura 8b) (117)(118)(119) . Il dominio extracellulare della nefrina umana contiene dieci potenziali siti di N-glicosilazione, nove di questi sono effettivamente modificati da N-glicosilazione. L'aggiunta di questi residui di zucchero è cruciale per il giusto ripiegamento e la corretta localizzazione della nefrina in membrana (120,121) .NEPH 1, 2, 3Una nuova famiglia di proteine strutturalmente correlate alla nefrina comprende le proteine Neph1, Neph2, Neph3 (122) . Esse possiedono un dominio extracellulare più breve contenente solo cinque moduli tipo-IgG.Neph 1 è una proteina transmembrana di 90-110 kDa ed è espressa sui podociti nelle vicinanze del diaframma (119,123) .Studi in vitro (124) suggeriscono che il dominio extracellulare della nefrina interagisca con Neph1. (figura 9). L'importanza di questa interazione è evidenziata dal fatto che l'iniezione di anticorpi anti-nefrina ed anti-Neph1 conducono a proteinuria in vivo (123) .Ulteriormente, l'assenza di Neph 1 nei topi risulta in proteinuria associata ad obliterazione dei processi pedicillari dei podociti (125) .Neph 2 si localizza nel diaframma e forma omodimeri, così come Neph 1 e la sua dimensione molecolare varia da 95 a 125 kDa a seconda del sito di espressione.Il dominio extracellulare della nefrina interagisce anche con Neph 2, ma stranamente Neph 1 e 2 non interagiscono tra loro (119,123,126,127) .E' necessaria la glicosilazione sia di Neph 1 che della nefrina per la corretta interazione fra le molecole.Introduzione E' anche interessante notare che Neph2 è clivata dai podociti dall'azione delle metallo proteinasi ed è rilasciata così nelle urine (128) .FAT 1FAT 1 e FAT 2 sono grandi proteine trans-membrana di circa 500 kDa appartenenti alla famiglia delle protocaderine localizzate sulla membrana podocitaria e costituite da 34 segmenti uguali caderina-simili. Anch'esse rivestono un importante ruolo all'interno della barriera di filtrazione glomerulare, dimostrata dal fatto che i topi mancanti di FAT1 mostrano proteinuria, perdita dei diaframmi a fessura e morte perinatale, mentre la mancanza di FAT 2 conduce solamente a proteinuria.Probabilmente FAT 1 crea la rete di adesione intercellulare tra i processi pedicillari ed allo stesso tempo mantiene la distanza intercellulare (129) .Proteine associate PODOCINA La podocina è una proteina integrale di membrana di 42 kDa accumulata in forma oligomerizzata all'interno della massa lipidica di membrana, e si trova esclusivamente nei prolungamenti del podocita.Entrambe le sue estremità sono dirette all'interno dello spazio intracellulare. Essa si associa, attraverso il proprio dominio C-terminale, alla nefrina ed a CD2AP, ed è stato suggerito funga da impalcatura per l'organizzazione del complesso diaframmatico (130,131) .Huber et all. Hanno dimostrato che la podocina è capace di incrementare l'abilità della nefrina di attivare la cascata delle proteine chinasi mitogene (MAP kinasi) e di attivare la via del fosfoinositide 3-OH chinasi-PKB, reclutando la nefrina dai lipidi di membrana. L'attivazione di quest'ultima via porta ad una riduzione della morte cellulare indotta da stimoli apoptotici (132)(133)(134)(135)(136) .Introduzione La podocina interagisce anche con i domini intracellulari di NEPH1, NEPH2 e NEPH3 (137) suggerendo l'esistenza di varie connessioni e scambi tra tutti i componenti molecolari essenziali del diaframma a fessura.Recentemente si è visto che il dominio intracellulare della nefrina interagisce con β arrestina-2, una proteina che media l'internalizzazione dei recettori della membrana plasmatica.Lo stato fosforilato della nefrina, invece, regola il legame di β arrestina-2 e podocina, incrementando il legame con la podocina, mentre lo stato defosforilato promuove l'interazione con β arrestina e conseguente endocitosi recettoriale ed inibizione del segnale intracellulare (138) .NCK 1, 2Recentemente è stato descritto che la fosforilazione in tirosina del dominio intracellulare della nefrina regola la morfologia cellulare dei podociti attraverso le proteine adattatrici Nck (139,140) . Il legame tra nefrina e citoscheletro di actina appare quindi di cruciale importanza per il mantenimento dell'integrità del diaframma podocitario e, per il controllo della morfologia dei podociti.I