Struktura, funkcje i powiązane patologie Titiny

Titina Jest to termin używany do opisania kilku gigantycznych łańcuchów polipeptydowych, które stanowią trzecie najliczniejsze białko w sarkomerach dużej gamy mięśni szkieletowych i sercowych.

Titina jest jednym z największych znanych białek pod względem liczby odpadów aminokwasowych, a zatem pod względem masy cząsteczkowej. To białko jest również znane jako Connectin i jest obecny zarówno u kręgowców, jak i bezkręgowców.

Struktura Titina (źródło: Jawahar Swaminathan i MSD pracownicy European Bioinformatics Institute [Public Domena] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Został opisany tą nazwą (Connectin) po raz pierwszy w 1977 r., Aw 1979 r. Zdefiniowano ją jako podwójny pasek na szczycie żelu elektroforezy w żelach poliakryloamidowych w warunkach denaturujących (z siarczanem dodecylu sodu). W 1989 roku ustalono jego lokalizację za pomocą mikroskopii immunoelektronicznej.

Wraz z innym dużym białkiem, nebuliną, Titina jest jednym z głównych składników sprężystej ramy cytoszkieletu komórek mięśniowych, który współistnieje z grubymi (miozyną) włókienami i cienkimi włóknami (aktyna) wewnątrz sariów; Tak bardzo, że jest znany jako trzeci system włókien mięśniowych.

Grube i cienkie włókna są odpowiedzialne za wytwarzanie siły aktywnej, podczas gdy włókna Titina określają lepkosprężystość sariów.

Sarcomer to powtarzalna jednostka miofibryli (włókna mięśniowe). Ma około 2 μm długości i jest ograniczony przez „płytki” lub linie zwane liniami Z, które dzielą każdą miofibrylę w fragmentach określonych rozmiarów.

Cząsteczki Titiny są składane w wyjątkowo długich, elastycznych, cienkich i rozszerzalnych nitakach. Pieczęty jest odpowiedzialne za elastyczność prążkowanego mięśnia i uważa się, że działa jako rusztowanie molekularne, które określa prawidłowe składanie sarkomerów w miofibrylach.

Może ci służyć: Taenia saginata: Charakterystyka, morfologia, cykl biologiczny

[TOC]

Struktura

W kręgowcach Titina ma około 27.000 odpadów aminokwasowych i masa cząsteczkowa, która wynosi około 3 MDA (3.000 kDa). Składa się z dwóch łańcuchów polipeptydowych znanych jako T1 i T2, które mają podobne składy chemiczne i podobne właściwości antygenowe.

W mięśniach bezkręgowców sąMini-titinas„Między 0.7 i 1.2MDA Masa cząsteczkowa. W tej grupie białek uwzględniono białko „Twitchina” z Caenorhabditis elegans i białko „Projectin” znalezione w płci Drosophila.

Utrzymanie kręgowca jest białkiem modułowym, złożonym przede wszystkim w domenach immunoglobuliny i fibronektyny III (FNIII (FNIII-Tak jak) Ułożony w partii. Ma sprężysty obszar bogaty w prolinę, kwas glutaminowy, walenę i odpady lizyny znane jako domena PEVK, a także inna domena seryna na końcu końcowego karboksylowego końca.

Każda z domen ma długość około 100 aminokwasów i jest znana jako tytuł klasy I (fibronektyna III) i tytuł klasy II (domena typu immunoglobuliny). Obie domeny są składane w strukturach „kanapki” o długości 4 nm złożonych z arkuszy przeciwparalowych β.

Cząsteczka Cardiac Connectin zawiera 132 powtarzane motywy domeny immunoglobuliny i 112 powtarzanych motywów domeny fibronektyny III.

Gen kodujący dla tych białek (Ttn) jest „mistrzem” intronów, ponieważ ma prawie 180 z nich w środku.

Transkrypty podjednostek są przetwarzane w różny sposób, zwłaszcza regiony kodujące domeny immunoglobuliny (IG) i PEVK, które powodują izoform o różnych właściwościach rozszerzalnych.

Funkcje

Funkcja tytułu w Sarcomeres zależy od jego związku z różnymi strukturami: jego końcowy koniec jest zakotwiczony w linii M, podczas gdy N-końcowy koniec każdego zbioru jest zakotwiczony w linii Z.

Białka nebulina i titiny działają jako „reguły molekularne”, które regulują odpowiednio grube i cienkie włókna. Titina, jak wspomniano.

Może ci służyć: odżywianie autotrof: Charakterystyka, etapy, typy, przykłady

Wykazano, że składanie i rozwój Titiny uczestniczy w procesie skurczu mięśni, to znaczy generuje pracę mechaniczną, która osiąga skrócenie lub rozszerzenie sarcomeres; podczas gdy grube i cienkie włókna są silnikami molekularnymi ruchu.

Titina uczestniczy w utrzymaniu grubych włókien na środku sarkomeru, a ich włókna są odpowiedzialne za wytwarzanie pasywnego napięcia podczas rozciągania sarkomerów.

Inne funkcje

Oprócz uczestnictwa w generowaniu siły lepkosprężystej, Titina ma inne funkcje, wśród których są:

-Udział w mechanicznych zdarzeniach sygnalizacyjnych poprzez ich związek z innymi białkami SAR i nieremiczną

-Długo zależna aktywacja aparatu skurczowego

-Zgromadzenie Sarcomeres

-Wkład w strukturę i funkcję cytoszkieletu u kręgowców, między innymi.

Niektóre badania wykazały, że w ludzkich komórkach i zarodkach Drosophila, Titina ma inną funkcję jako białko chromosomalne. Właściwości sprężyste oczyszczonego białka doskonale odpowiadają właściwościom sprężystym zarówno żywych komórek, jak i chromosomów montażowych In vitro.

Udział tego białka w zagęszczeniu chromosomów został wykazany dzięki eksperymentom miejsca genu ukierunkowanego na mutagenezę, co powoduje zarówno wady mięśni, jak i chromosomów.

Lange i współpracownicy w 2005 r. Wykazali, że domena kinazy Titiny ma związek ze złożonym układem ekspresji genów mięśniowych, co jest wykazane przez mutację tej domeny, która powoduje dziedziczne choroby mięśniowe.

Powiązane patologie

Pewne choroby serca dotyczy zmian w elastyczności Titiny. Takie zmiany znacznie wpływają na rozszerzalność i pasywną rozkurczową sztywność mięśnia sercowego i, przypuszczalnie, pisanie pisania.

Może ci służyć: królestwa natury i jej cechy

Gen Ttn Został zidentyfikowany jako jeden z głównych genów zaangażowanych w choroby ludzkie, więc właściwości i funkcje białka serca zostały bardzo zbadane w ostatnich latach.

Rozszerzona kardiomiopatia i kardiomiopatia przerostowa są również produktem mutacji kilku genów, w tym genu Ttn.

Bibliografia

1. Despoulos, a., & Silbernagl, s. (2003). Atlas koloru fizjologii (Ed.). Nowy Jork: Thieme.
2. Herman, d., Lam, L., Taylor, m., Wang, L., Teakakirikul, s. 1., Christodoulou, zm.,... Seidman, c. I. (2012). Obcięcie tytru powodujące kardiomiopatię rozszerzoną. The New England Journal of Medicine, 366(7), 619-628.
3. Keller, t. (1995). Struktura i funkcja tytiny i nebuliny. Obecna opinia w biologii, 7, 32-38.
4. Lange, s., Lange, s., Xiang, f., Yakovenko, a., Hihola, a., Hackman, s.,... Gautel, m. (2005). Domena kinazy tytiny kontroluje ekspresję genów mięśni i spalanie białka. Nauka, 1599-1603.
5. Linke, w. DO., & Hamdani, n. (2014). Gigantyczny biznes: właściwości i funkcjonowanie tytułów przez gruby i cienki. Badania krążenia, 114, 1052-1068.
6. Machado, c., & Andrew, D. J. (2000). D-titin: gigantyczne białko z podwójnymi rolkami w chromosomach i mięśniach. The Journal of Cell Biology, 151(3), 639-651.
7. Maruyama, k. (1997). Gigantyczne sprężyste białko mięśni. The FASB Journal, jedenaście, 341-345.
8. Nelson, zm. L., & Cox, m. M. (2009). Zasady biochemii lehninger. Omega Editions (Ed.).
9. Rivas-Pardo, J., Eckels, e., Stern, ja., Kosuri, s. 1., Linke, w., & Fernández, j. (2016). Prace wykonane przez tytinowe fałdowanie białka pomaga skurcz mięśni. Raporty komórkowe, 14, 1339-1347.
10. Tryck, J. (1994). Tytin i nebulina: władcy białkowe w mięśniach? Trendy w naukach biochemicznych, 19, 405-410.
11. TSKHOVREBOVA, L., & Trinick, J. (2003). Titin: właściwości i relacje rodzinne. Recenzje przyrody, 4, 679-6889.
12. Wang, k., Ramirez-Mitchell, r., & Palter, D. (1984). Titin jest niezwykłym, elastycznym i smukłym białkiem miofibrylarnym. Proc. Natl. Acade. Sci., 81, 3685-3689.