Značilnosti, struktura, funkcije in testi troponina

Troponin Ime je, ki prejme beljakovine, ki so prisotni v skeletnih in srčnih mišicah vretenčarjev, povezanih z nitkami v mišičnih vlaknih in ima funkcije pri uravnavanju kontraktilne aktivnosti (krčenje in sprostitev mišic).

Mišična vlakna so celice, ki sestavljajo mišično tkivo, katerih sposobnost kontrakcije temelji na interakciji med filamenti, ki so urejeni in tesno povezani v notranjosti, in zasedajo večino citoplazemskega volumna.

Grafični prikaz elementov tanke filamente v mišičnih vlaknih (vir: Raul654, prek Wikimedia Commons)

Te nitke so znane kot miofilamente in obstajata dva razreda: debelina in tanka. Debele filamente so sestavljene iz molekul miozina II, tanke filamente pa so kroglični aktin ali aktin g polimerov v povezavi z dvema drugim beljakovinam.

Tako aktin kot miozin najdemo tudi v drugih celicah človeškega telesa in drugih organizmov, le v veliko manjšem deležu in sodelujejo v različnih procesih, kot so migracija celic, eksocitoza, v citocinezi (med celično delitvijo) in celo v znotrajceličnem vezikularnem prometu.

Troponin in tropomiozin sta dva proteina, povezana s tankimi aktinskimi filamenti, ki sodelujejo pri uravnavanju procesov krčenja in sprostitve miofibrilov mišičnih celic ali vlaken.

Mehanizmi delovanja, s katerimi ta dva proteina izvajata svojo funkcijo, so povezani z medcelično koncentracijo kalcija. Sistem regulacije troponina je eden najbolj znanih sistemov v fiziologiji in biokemiji krčenja skeletnih mišic.

Ti beljakovine so zelo pomembne za telo. Trenutno je zagotovo znano, da so nekatere družinske ali prirojene kardiomiopatije produkt mutacij v zaporedju genov, ki jih kodirajo za katerega koli (troponin ali tropomiozin).

[TOC]

Značilnosti

Troponin je povezan z aktinom tankih filamentov mišičnih vlaken v skeletnih in srčnih mišicah v stehiometričnem razmerju 1 do 7, to je molekula troponina za vsakih 7 molekul aktina.

Ta beljakovine, kot je poudarjeno, najdemo izključno v nitkah, ki jih vsebujejo miofibrili skeletnih in srčnih proganih mišičnih vlaken, in ne v vlaknih gladkih mišic, ki sestavljajo žilne in visceralne mišice.

Zamislijo ga nekateri avtorji, kot je regulativni protein tropomiozin. Tako ima sindikalna mesta za interakcijo z aktinskimi molekulami, kar mu daje možnost uravnavanja svoje interakcije z miozinom debelih nitk.

Vam lahko služi: aldohexosa: molekularna struktura in primeri

V miofilamentih je razmerje med molekulami troponina in tropomiozina od 1 do 1, kar pomeni, da je za vsak kompleks troponina, ki obstaja, s tem povezana molekula tropomiozina.

Struktura

Troponin je beljakovinski kompleks, sestavljen iz treh različnih krogličnih podenot, znanih kot troponin I, troponin C in troponin T, ki skupaj seštevajo, več ali manj, 78 kDa.

V človeškem telesu obstajajo tkivne različice za vsako od teh podenot, ki se med seboj razlikujejo na genetski in molekularni ravni (glede na gene, ki jih kodirajo), kot na strukturni ravni (glede na njihovo aminokislino zaporedja).

Zastopanje ene od podenot troponina (vir: Jawahar Swaminathan in MSD osebje na Evropskem inštitutu za bioinformatiko [Public Domain] prek Wikimedia Commons)

Toponin C ali TNC je najmanjši od treh podenot in morda eden najpomembnejših. Ima 18 kDa molekulsko maso in ima mesta, ki se lahko pridružijo kalcija (Ca2+).

T ali TNT Troponin je tisti, ki ima sindikalna mesta, ki zasidra kompleks treh podenot na tropomiozin in ima 30 kDa molekulsko maso; Znana je tudi kot T -SUBUNIT ali Tropomiosine Junction.

Troponin I ali TNI, nekaj več kot 180 aminokislinskih odpadkov, ima enako molekulsko maso kot troponin T, vendar ima v svoji strukturi posebna mesta, ki se pridružijo aktinu, in blokira interakcijo med slednji za krčenje mišičnih vlaken.

Številni učbeniki se nanašajo na to podenoto, kot je zaviralna podenota in kot molekularna "pasta" med tremi podenotami troponina. Njegova sposobnost združevanja do aktina in zaviralne aktivnosti se poveča s povezavo s tropomiozinom, ki jo posreduje podenota TNT.

Pokazalo se je, da je v podenoti I območje zaporedja inhibicije opredeljeno s centralnim peptidom 12 aminokislinskih odpadkov med položaji 104 in 115; in da ima C-terminalno območje podenote delovanje med inhibicijo.

Funkcije

Glavna funkcija troponina pri krčenju mišic je odvisna od njegove sposobnosti, da se pridruži kalcija, saj je ta protein edina sestavina tankih filamentov v strogi mišici, ki jo ima ta lastnost.

V odsotnosti troponina so tanke filamente sposobne povezati debele filamente in pogodbe, ne glede na medcelično koncentracijo kalcija.

Vam lahko služi: ovuliparos

Tako ima troponin pomembno vlogo pri vzdrževanju mišične sprostitve, kadar ni dovolj znotrajceličnega kalcija in pri krčenju mišic, ko živčni električni dražljaj omogoča vstop v mišična vlakna v mišična vlakna.

Kako se to zgodi?

V skeletnih in srčnih proganih mišicah se krčenje mišic pojavi zahvaljujoč interakciji med tankimi in debelimi filamenti, ki drsijo drug po drugem.

V celicah teh mišic je kalcij bistvenega do kalcija.

Kalcijevi ioni, ki izvirajo iz sarkoplazemskega retikuluma (endoplazemski retikulum mišičnih vlaken), se vežejo na podenoto C troponina, ki nevtralizira inhibicijo, ki jo posreduje troponin, in krčenje mišic se sproži.

"Nevtralizacija" inhibicije, ki jo povzroči podenota I.

Ta disociacija med troponinom, tropomiozinom in aktinom izpostavlja na mestih Unije Actin za miozin. Takrat lahko kroglične glave slednjih komunicirajo z aktinskimi vlakni in sprožijo kontrakcijo, odvisno od ATP, zaradi premika ene nitke nad drugo.

Troponin test

Troponin je najprimernejši biomarker za odkrivanje srčnih lezij. Zato se test troponina pogosto uporablja pri biokemični, zgodnji in/ali preventivni diagnozi nekaterih srčnih patoloških stanj, kot je akutni miokardni infark.

Številni zdravniki menijo, da ta test olajša odločanje glede na to, kaj storiti in kakšno zdravljenje dajati bolnike, ki imajo bolečine v prsih.

Na splošno je povezan z odkrivanjem T in I podenot troponina, saj se troponin C isforma najde tudi v skeletnih mišicah počasnega krčenja; to pomeni, da ni specifično za srce.

Kaj temelji na testu troponina?

Troponin test je ponavadi imunsko preskušanje, ki zazna srčne izoforme T in I podenote troponina. Nato temelji na razlikah med obema izoformama.

Vam lahko služi: sinteza beljakovin

ISOFORM podenote toponina I (CTNI) (CTNI)

V mišičnem tkivu miokarda obstaja samo ena izoforma podenote I troponina, za katero je značilna prisotnost post-translacijskega "repa" 32 aminokislin na njenem N-terminalnem koncu.

Ta izoforma se odkrije zahvaljujoč razvoju specifičnih monoklonskih protiteles, ki ne prepoznajo drugih ne-kardiakovih izoform, saj se aminokislinski rep bolj ali manj razlikuje od koncev drugih izoform.

CTNI ni izražen v poškodovanih tkaninah, ampak je ekskluziven za srčno tkivo odraslih.

ISOFORM podenote troponina t (CTNT) (CTNT)

Srčna izoforma podenote T troponina je kodirana v treh različnih genih, katerih ARNM lahko trpi alternativne reze in zaplete, kar ima za posledico proizvodnjo izoform s spremenljivimi zaporedji na koncih N-in C-terminala.

Čeprav srčna mišica človeških bitij vsebuje 4 TNT izoforme, je le ena značilnost srčnega tkiva odraslih. To se odkrije s specifičnimi protitelesi, zasnovanimi proti N-terminalnemu koncu njenega aminooacidalnega zaporedja.

"Nove generacije" testi za podenilnost T srčne izoforme posvečajo veliko pozornosti dejstvu, da lahko nekaj poškodovanega skeletnega tkiva to izoformo ponovno pojavi, zato lahko navzkrižne reakcije dobite s protitelesi.

Reference

1. Babuin, l., & Jaffe, a. S. (2005). Troponin: izbirni biomarker za odkrivanje srčne poškodbe. CMaj, 173(10), 1191-1202.
2. Collinson, str., Stubbs, str., & Kessler, a.-C. (2003). Multicentra Ocena diagnostične vrednosti srčnega troponina T, CK-MB mase in mioglobina za ocenjevanje bolnikov z domnevnimi akutnimi koronarnimi sindromi v rutinski klinični praksi prakse. Srce, 89, 280-286.
3. Farah, c., & Reainach, f. (devetnajst devetdeset pet). Kompleks troponina in regulacija krčenja mišic. Faseb, 9, 755-767.
4. Keller, t., Peetz, d., Tzikas, s., Roth, a., Czyz, e., Bikelj, c.,... Blankenberg, s. (2009). Občutljivi troponin, ki ga preizkušam pri zgodnji diagnozi akutne miokardne infarkacije. New England Journal of Medicine, 361(9), 868–877.
5. Ross, m., & Pawlina, w. (2006). Histologija. Besedilo in atlas s korelirano celično in molekularno biologijo (5. izd.). Lippinott Williams & Wilkins.
6. Wakabayashi, t. (2015). Mehanizem kalcija-regulacije krčenja mišic. V zasledovanju svoje strukturne podlage. Proc. Jpn. Acade. Biti. B, 91, 321-350.