Struktura, funkcije in z njimi povezane patologije

Titina To je izraz, ki se uporablja za opis nekaj velikanskih polipeptidnih verig, ki sestavljajo tretji najpogostejši beljakovine v sarcomerih velikega obsega skeletnih in srčnih mišic.

Titina je ena največjih znanih beljakovin glede na število aminokislinskih odpadkov in zato glede na molekulsko maso. Ta protein je znan tudi kot Connectin in je prisoten tako v vretenčarjih kot v nevretenčarjih.

Struktura Titina (Vir: Jawahar Swaminathan in MSD osebje na Evropskem inštitutu za bioinformatiko [Public Domain] prek Wikimedia Commons)

Opisan je bil s tem imenom (Connectin) prvič leta 1977, leta 1979. Leta 1989 je bila ustanovljena njegova lokacija imunoelektronske mikroskopije.

Skupaj z drugim velikim beljakovinam, nebulinom, je Titina ena glavnih komponent elastičnega okvira citoskeleta mišičnih celic, ki sobiva z debelimi (miozinskimi) nitkami in tankimi filamenti (aktin) znotraj sarkomerov; Toliko, da je znan kot tretji sistem nitke mišičnih vlaken.

Debele in tanke filamente so odgovorni za ustvarjanje aktivne sile, medtem ko titine filamente določajo viskoelastičnost sarcelesa.

Sarcomer je ponavljajoča se enota miofibrilov (mišična vlakna). Je dolga približno 2 μm in jo omejujejo "plošče" ali črte, imenovane z črte, ki segmentirajo vsako miofibrilo v progah fragmentov definirane velikosti.

Molekule titina so sestavljene v izjemno dolgih, prožnih, tankih in razširljivih nitkah. Titin je odgovoren za elastičnost progaste mišice in verjame se, da deluje kot molekularni oder, ki določa pravilen sklop sarcomerov v miofibrilih.

Vam lahko služi: Taenia saginata: značilnosti, morfologija, biološki cikel

[TOC]

Struktura

V vretenčarjih ima titina približno 27.000 aminokislinskih odpadkov in molekulske mase, ki je približno 3 MDA (3.000 kDa). Sestavljen je iz dveh polipeptidnih verig, znanih kot T1 in T2, ki imata podobne kemične sestave in podobne antigene lastnosti.

V nevretenčarski mišici so "Mini-titinas"Med 0.7 in 1.2MDA molekularna teža. V to skupino beljakovin je vključen protein "Twitchina" od Caenorhabditis elegans in beljakovine "Projectin" najdemo v spolu Drosophila.

Vretenčarni titin je modularni protein, ki ga sestavljajo predvsem domene imunoglobulina in fibronektina III (fniii (fniii-Kot) razporejeno v seriji. Ima elastično regijo, bogato s prolino, glutaminsko kislino, valino in lizinskimi odpadki, znani kot domena PEVK, in drugo domeno, ki ni v serinu, na koncu karboksilnega konca končnega terminala.

Vsaka od domen ima približno 100 aminokislin v dolžini in so znani kot titin razreda I (fibronektin III) in titinski razred II (domena tipa imunoglobulina). Obe domeni sta zloženi v "sendvič" strukturah 4 nm dolžine, sestavljenih iz β antiparalle listov.

Srčna molekula Connectin vsebuje 132 ponavljajočih se motivov domene imunoglobulina in 112 ponavljajočih se motivov domene fibronektina III.

Gen kodiranja za te beljakovine (TTN) je "prvak" intronov, saj jih ima skoraj 180 v notranjosti.

Prepisi podenot so različno obdelani, zlasti kodirne regije domene imunoglobulina (IG) in PEVK, ki povzročajo izoforme z različnimi razširljivimi lastnostmi.

Funkcije

Funkcija titine v sarkomeru je odvisna od njegove povezanosti z različnimi strukturami: njen C-terminalni konec je zasidran na M črto, N-terminalni konec vsake titine.

Nebulinski in titinski proteini delujejo kot "molekularna pravila", ki urejajo dolžino debelih oziroma tankih filamentov. Titina, kot je omenjeno.

Lahko vam služi: Autotroph Nuhition: značilnosti, stopnje, vrste, primeri

Pokazalo se je, da se zložljivo in odvijanje titine udeležuje procesa krčenja mišic, to je, da ustvarja mehansko delo, ki dosega skrajšanje ali razširitev sarkomerov; Medtem ko so debela in tanka vlakna molekularni motorji gibanja.

Titina sodeluje pri vzdrževanju debelih filamentov v središču Sarcomera in njihova vlakna so odgovorna za ustvarjanje pasivne napetosti med raztezanjem sarcomerov.

Druge funkcije

Poleg sodelovanja v generaciji viskoelastične sile ima Titina druge funkcije, med katerimi so:

-Udeležba v mehansko-kemijskih signalnih dogodkih s svojo povezanostjo z drugimi Sar-trocičnimi in ne-aričnimi proteini

-Dolgo odvisna aktivacija kontraktilnega aparata

-Sklep Sarcomeres

-Med drugim prispevek v strukturi in funkciji citoskeleta pri vretenčarjih.

Nekatere študije so pokazale, da v človeških celicah in zarodkih Drosophila, Titina ima še eno funkcijo kromosomskega proteina. Elastične lastnosti prečiščenega beljakovin popolnoma ustrezajo elastičnim lastnostim tako živih celic kot sestavljenih kromosomov In vitro.

Udeležba tega proteina pri zbiranju kromosomov je bila dokazana zahvaljujoč eksperimentom gena, usmerjenega v mutagenezo, ki ga kodira, kar ima za posledico mišične in kromosomske okvare.

Lange in sodelavci leta 2005 so pokazali, da je kinazna domena titina povezana s kompleksnim sistemom izražanja mišičnih genov, kar kaže mutacijo te domene, ki povzroča dedne mišične bolezni.

Povezane patologije

Nekatere srčne bolezni so povezane s spremembami v elastičnosti titine. Takšne spremembe močno vplivajo na razširljivost in pasivno diastolično togost miokarda in predvidoma tipkanje tipkanja.

Vam lahko služi: kraljestva narave in njene značilnosti

Gen TTN Opredeljena je bila kot eden glavnih genov, ki sodelujejo pri človeških boleznih, zato so bile lastnosti in funkcije srčnih beljakovin v zadnjih letih zelo raziskane.

Razširjena kardiomiopatija in hipertrofična kardiomiopatija sta tudi produkt mutacije več genov, vključno z genom TTN.

Reference

1. Despoulos, a., & Silbernagl, s. (2003). Atlas fiziološke barve (5. izd.). New York: Thieme.
2. Herman, d., Lam, l., Taylor, m., Wang, l., Teakakirikul, str., Christodoulou, d.,... Seidman, c. In. (2012). Ukrotitve titina, ki povzročajo razširjeno kardiomiopatijo. New England Journal of Medicine, 366(7), 619–628.
3. Keller, t. (devetnajst devetdeset pet). Struktura in funkcija titina in nebulina. Trenutno mnenje v biologiji, 7, 32-38.
4. Lange, s., Lange, s., Xiang, f., Yakovenko, a., Hihola, a., Hackman, str.,... Gautel, m. (2005). Kinazna domena titina nadzoruje ekspresijo mišičnih genov in beljakovine Burnsover. Znanost, 1599-1603.
5. Linke, w. Do., & Hamdani, n. (2014). Gigantic posel: Lastnosti in delujejo titin skozi debele in tanke. Circulation raziskave, 114, 1052-1068.
6. Machado, c., & Andrew, D. J. (2000). D-titin: Ogromni protein z dvojnimi rollsi v kromosomih in mišicah. Časopis za celično biologijo, 151(3), 639–651.
7. Maruyama, k. (1997). Ogromni elastični protein mišic. Časopis FASB, enajst, 341-345.
8. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehningerjeva načela biokemije. Omega izdaje (5. izd.).
9. Rivas-pardo, j., Eckels, npr., Stern, i., Kozuri, str., Linke, w., & Fernández, J. (2016). Delo, ki ga izvaja Titin beljakovine, pomaga pri krčenju mišic. Poročila o celicah, 14, 1339-1347.
10. Trinick, j. (1994). Titin in nebulin: beljakovinski vladarji v mišicah? Trendi v biokemijskih znanostih, 19, 405-410.
11. Tskhovrebova, l., & Trinick, J. (2003). Titin: lastnosti in družinski odnosi. Ocene narave, 4, 679-6889.
12. Wang, k., Ramirez-Mitchell, r., & Palter, D. (1984). Titin je izjemen, prožen in vitki miofibrilarni protein. Proc. Natl. Acade. Sci., 81, 3685-3689.