Titina -structuur, functies en gerelateerde pathologieën

Titina Het is de term die wordt gebruikt om een ​​paar gigantische polypeptideketens te beschrijven die het derde meest voorkomende eiwit vormen in sarcomeres van een groot scala aan skelet- en hartspieren.

Titina is een van de grootste bekende eiwitten in termen van het aantal aminozuurafval en daarom in termen van molecuulgewicht. Dit eiwit staat ook bekend als Verbinden en is aanwezig zowel in gewervelde dieren als ongewervelde dieren.

Titina Structure (Bron: Jawahar Swaminathan en MSD -personeel van het European Bioinformatics Institute [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Het werd voor het eerst in 1977 beschreven met deze naam (connectine) en in 1979 werd het gedefinieerd als de dubbele band aan de top van een elektroforese gel in polyacrylamidegels in denatureringsomstandigheden (met dodecyl natriumsulfaat). In 1989 werd de locatie door immuno -elektronica -microscopie vastgesteld.

Samen met een ander groot eiwit, nebuline, is Titina een van de belangrijkste componenten van het elastische kader van het spiercelcytoskelet dat naast dikke (myosine) filamenten en dunne filamenten (actine) in de sarcomeres bestaat; Zozeer zelfs dat het bekend staat als het derde systeem van filament van spiervezels.

Dikke en dunne filamenten zijn verantwoordelijk voor het genereren van actieve kracht, terwijl titina -filamenten de visco -elasticiteit van sarcomeres bepalen.

Een sarcomer is de repetitieve eenheid van myofibrillen (spiervezels). Het is ongeveer 2μm lang en wordt afgebakend door "platen" of lijnen die z -lijnen worden genoemd, die elke myofibrilla segmenteren in gestreepte fragmenten van gedefinieerde grootte.

Titina -moleculen worden geassembleerd in extreem lange, flexibele, dunne en uitbreidbare filamenteuze strengen. De titine is verantwoordelijk voor de elasticiteit van de gestreepte spier en er wordt aangenomen dat het werkt als een moleculaire steiger die de juiste assemblage van sarcomeres in myofibrillen specificeert.

Kan u dienen: Taenia Saginata: kenmerken, morfologie, biologische cyclus

[TOC]

Structuur

In gewervelde dieren heeft de titina ongeveer 27.000 aminozuurafval en een molecuulgewicht dat ongeveer 3 MDA is (3.000 kda). Het bestaat uit twee polypeptideketens bekend als T1 en T2, die vergelijkbare chemische samenstellingen en vergelijkbare antigene eigenschappen hebben.

In de ongewervelde spier zijn de "Mini-titinas"Tussen 0.7 en 1.2MDA molecuulgewicht. In deze groep eiwitten is het eiwit opgenomen "Twitchina" van Caenorhabditis elegans en het eiwit "Projectin" gevonden in geslacht Drosophila.

Gewervelde titine is een modulair eiwit dat voornamelijk is samengesteld door immunoglobuline en fibronectine III -domeinen (fniii (fniii-Leuk vinden) gerangschikt in batch. Het heeft een elastisch gebied dat rijk is aan proline-, glutaminezuur-, valina- en lysine-afval dat bekend staat als het PEVK-domein en een ander serine-quo-domein aan het einde van het eindterminal Carboxyl-uiteinde.

Elk van de domeinen heeft ongeveer 100 aminozuren lang en staan ​​bekend als klasse I -titine (de fibronectine III) en titineklasse II (het immunoglobulinetype domein). Beide domeinen zijn gevouwen in "sandwich" -structuren van 4 nm lengte samengesteld uit β -antiparalle -platen.

Het cardiale connectinemolecuul bevat 132 herhaalde motieven van het immunoglobulinedomein en 112 herhaalde motieven van fibronectine III -domein.

Het coderingsgen voor deze eiwitten (TTN) is de "kampioen" van introns, omdat het bijna 180 hiervan heeft.

De transcripties van de subeenheden worden differentieel verwerkt, met name de coderende regio's van de immunoglobuline (IG) en PEVK -domeinen, die aanleiding geven tot isovormen met verschillende uitbreidbare eigenschappen.

Functie

De functie van de titine in de sarcomeren hangt af van de associatie met verschillende structuren: het C-terminale uiteinde is verankerd aan de M-lijn, terwijl het N-terminale uiteinde van elke titine verankerd is aan de Z-lijn Z.

Nebuline- en titina -eiwitten werken als "moleculaire regels" die respectievelijk de lengte van de dikke en dunne filamenten reguleren. De titina, zoals vermeld.

Kan u van dienst zijn: Autotrofe voeding: kenmerken, fasen, typen, voorbeelden

Er is aangetoond dat het vouwen en zich ontvouwen van de titina het spiercontractieproces bijwoont, dat wil zeggen het mechanische werk dat de verkorting of uitbreiding van de sarcomeren bereikt; terwijl de dikke en dunne vezels de moleculaire motoren van de beweging zijn.

De titina neemt deel aan het onderhoud van de dikke filamenten in het midden van de sarcomero en hun vezels zijn verantwoordelijk voor het genereren van passieve spanning tijdens het uitrekken van sarcomeres.

Andere functies

Naast de deelname aan de generatie van visco -elastische kracht, heeft Titina andere functies, waaronder:

-Deelname aan mechanische chemische signaalgebeurtenissen door hun associatie met andere SAR-Trocic en niet-sarische eiwitten

-Lange afhankelijke activering van het contractiele apparaat

-Sarcomeres -assemblage

-Bijdrage in de structuur en functie van het cytoskelet in onder andere gewervelde dieren.

Bepaalde studies hebben aangetoond dat in menselijke cellen en embryo's van Drosophila, Titina heeft een andere functie als chromosomaal eiwit. De elastische eigenschappen van gezuiverd eiwit komen perfect overeen met de elastische eigenschappen van zowel levende cellen als assemblagechromosomen In vitro.

De deelname van dit eiwit aan de verdichting van de chromosomen is aangetoond dankzij experimenten van mutagenese-gerichte plaats van het gen dat het codeert, wat resulteert in zowel spier- als chromosomale defecten.

Lange en medewerkers toonden in 2005 aan dat het kinasedomein van de titina te maken heeft met het complexe expressiesysteem van spiergenen, een feit dat wordt aangetoond door de mutatie van dit domein dat erfelijke spierziekten veroorzaakt.

Gerelateerde pathologieën

Sommige hartaandoeningen hebben te maken met veranderingen in de elasticiteit van de titina. Dergelijke wijzigingen hebben een grote invloed op de uitbreidbaarheid en de passieve diastolische stijfheid van myocardium en, vermoedelijk, typen typen.

Kan u van dienst zijn: de koninkrijken van de natuur en de kenmerken ervan

De generatie TTN Het is geïdentificeerd als een van de belangrijkste genen die betrokken zijn bij menselijke ziekten, dus de eigenschappen en functies van harteiwit zijn de afgelopen jaren zeer bestudeerd.

Verwijderde cardiomyopathie en hypertrofische cardiomyopathie zijn ook het product van de mutatie van verschillende genen, waaronder het gen TTN.

Referenties

1. Despoulos, een., & Silbernagl, s. (2003). Atlas of Physiology Color (5e ed.)). New York: Thieme.
2. Herman, D., Lam, l., Taylor, m., Wang, L., Teakakirikul, p., Christodoulou, D.,... Seidman, c. EN. (2012). Truncaties van titine die verwijde cardiomyopathie veroorzaakt. The New England Journal of Medicine, 366(7), 619-628.
3. Keller, T. (negentienvijfennegentig). Structuur en functie van titine en nebuline. Huidige mening in de biologie, 7, 32-38.
4. Lange, s., Lange, s., Xiang, f., Yakovenko, een., Hihola, a., Hackman, p.,... Gautel, m. (2005). Het kinasedomein van titine regelt spiergenexpressie en eiwitbranden. Wetenschap, 1599-1603.
5. Linke, W. NAAR., & Hamdani, n. (2014). Gigantische zaken: titine -eigenschappen en functie door dik en dun. Circulatieonderzoek, 114, 1052-1068.
6. Machado, c., & Andrew, D. J. (2000). D-titine: een gigantisch eiwit met dubbele rollen in chromosomen en spieren. The Journal of Cell Biology, 151(3), 639-651.
7. Maruyama, k. (1997). Gigantisch elastisch eiwit van spieren. The FASB Journal, elf, 341-345.
8. Nelson, D. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger -principes van biochemie. Omega -edities (5e ed.)).
9. Rivas-Pardo, J., Eckels, E., Stern, ik., Kosuri, p., Linke, W., & Fernández, J. (2016). Werk gedaan door titine eiwit vouwen helpt spiercontractie. Celrapporten, 14, 1339-1347.
10. Trinick, J. (1994). Titine en nebuline: eiwitheersers in spier? Trends in biochemische wetenschappen, 19, 405-410.
11. TSKHOVREBOVA, L., & Trinick, J. (2003). Titin: eigenschappen en familierelaties. Natuurrecensies, 4, 679-6889.
12. Wang, K., Ramirez-Mitchell, r., & Palter, D. (1984). Titine is een buitengewoon, flexibel en slank myofibrillair eiwit. Proc. Natl. Acade. Sci., 81, 3685-3689.