Troponinegenskaper, struktur, funksjoner og tester

Troponin Det er navnet som mottar et protein som er til stede i skjelett- og hjertemuskulaturen til virveldyrene, assosiert med filamentene i muskelfibrene, og som har funksjoner i reguleringen av den kontraktile aktiviteten (sammentrekning og muskelavslapping).

Muskelfibre er cellene som utgjør muskelvevet, hvis sammentrekningskapasitet er basert på samspillet mellom filamenter som er bestilt og nært assosiert inne, og okkuperer det meste av det cytoplasmatiske volumet.

Grafisk representasjon av elementene i et tynt glødetråd i muskelfibre (kilde: Raul654, via Wikimedia Commons)

Disse filamentene er kjent som myofilamenter, og det er to klasser: tykkelsen og tynn. Tykke filamenter er sammensatt av myosin II -molekyler, mens tynne filamenter er kuleforlede aktin- eller aktin -polymerer i forbindelse med to andre proteiner.

Både aktin og myosin finnes også i andre celler i menneskekroppen og andre organismer, bare i mye mindre andel og deltar i forskjellige prosesser som cellemigrasjon, eksocytose, i cytocinesis (under celledeling) og til og med i intracellulær vesikulær trafikk.

Troponin og tropomiosin er de to proteinene assosiert med tynne aktinfilamenter som deltar i reguleringen av sammentreknings- og avslapningsprosessene til myofibriller av muskelceller eller fibre.

Handlingsmekanismene som disse to proteinene utøver sin funksjon, er relatert til intracellulær kalsiumkonsentrasjon. Troponinreguleringssystemet er et av de mest kjente systemene innen fysiologi og biokjemi av skjelettmuskelkontraksjon.

Disse proteinene er av stor betydning for kroppen. For tiden er det med sikkerhet kjent at noen familie eller medfødte kardiomyopatier er et produkt av mutasjoner i sekvensen av genene de koder for enten (troponin eller tropomiosin).

[TOC]

Kjennetegn

Troponin er assosiert med aktinen av tynne filamenter av muskelfibre i skjelett- og hjertemuskulatur i et støkiometrisk forhold på 1 til 7, det vil si et troponinmolekyl for hver 7 aktinmolekyler.

Dette proteinet, som stresset, finnes utelukkende i filamentene som er inneholdt inne i myofibrillene til skjelett- og hjertestrierte muskelfibre, og ikke i de glatte muskelfibrene som utgjør vaskulære og viscerale muskler.

Det er unnfanget av noen forfattere som tropomiosinregulerende protein. Som dette har den unionssteder for interaksjon med aktinmolekyler, noe som gir den muligheten til å regulere interaksjonen med myosin av tykke filamenter.

Kan tjene deg: Aldohexosa: Molekylær struktur og eksempler

Hos myofilamenter er forholdet mellom troponin og tropomiosinmolekyler 1 til 1, noe som betyr at for hvert troponinkompleks som eksisterer, er det et tropomiosinmolekyl assosiert med dette.

Struktur

Troponin er et proteinkompleks sammensatt av tre forskjellige kuleformet underenheter kjent som troponin I, troponin C og troponin T, som sammen legger opp, mer eller mindre, 78 kDa.

I menneskekroppen er det vevsspesifikke varianter for hver av disse underenhetene, som skiller seg fra hverandre på genetisk og molekylært nivå (med hensyn til genene som koder dem), som på strukturelt nivå (med hensyn til aminosyren deres sekvenser).

Representasjon av en av underenhetene til Troponin (Kilde: Jawahar Swaminathan og MSD -ansatte ved European Bioinformatics Institute [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Toponin C eller TNC er den minste av de tre underenhetene og kanskje en av de viktigste. Den har 18 kDa molekylvekt og har steder å bli med i kalsium (Ca2+).

T eller TNT -troponin er den som har unionsstedene for å forankre komplekset av de tre underenhetene til tropomiosin og har 30 kDa molekylvekt; Det er også kjent som t -underenhet eller tropomiosin -krysset.

Troponin I eller TNI, med litt over 180 aminosyreavfall, har samme molekylvekt som troponin T, men i sin struktur har den de spesielle stedene for å bli med i aktinen, og blokkerer samspillet mellom sistnevnte og myosin, som er fenomenet ansvarlig for sammentrekning av muskelfibre.

Mange lærebøker refererer til denne underenheten som hemmende underenhet og som molekylær "pasta" mellom de tre underenhetene i troponin. Evnen til forening til aktin og dens hemmende aktivitet forbedres av dens tilknytning til tropomiosin, formidlet av TNT -underenhet.

Det er vist at i underenhet I, er regionen av sekvensen som er ansvarlig for hemming, definert av et sentralt peptid på 12 aminosyreavfall mellom posisjonene 104 og 115; og at den C-terminale regionen for underenhet også har en funksjon under hemming.

Funksjoner

Hovedfunksjonen til troponin i muskelsammentrekning avhenger av den.

I fravær av troponin er tynne filamenter i stand til å slå sammen tykke filamenter og kontraherende, uavhengig av intracellulær kalsiumkonsentrasjon, så funksjonen til troponin er å unngå sammentrekning i fravær av kalsium gjennom dens assosiasjon med tropomiosin.

Kan tjene deg: Ovuliparos

Dermed spiller troponin en viktig rolle i opprettholdelsen av muskelavslapping når det ikke er nok intracellulært kalsium, og i muskelsammentrekning når den nervøse elektriske stimulansen tillater kalsiuminntreden i muskelfiber.

Hvordan skjer dette?

I skjelett- og hjertestrierte muskler oppstår muskelsammentrekning takket være samspillet mellom tynne og tykke filamenter som glir over hverandre.

I cellene i disse musklene er kalsium essensielt for den fungerende mulosin-interaksjonen (tynne og tykke filamenter), siden unionsstedene til aktinet for myosin er "skjult" av felles virkning av tropomiosin og troponin, som reagerer til kalsium.

Kalsiumionene som kommer fra sarkoplasmatisk retikulum (det endoplasmatiske retikulumet til muskelfibrene) binder seg til underenheten C av troponinet, som nøytraliserer hemming som er mediert av troponinet og muskelkontraksjonen utløses.

"Nøytraliseringen" av hemming forårsaket av underenhet jeg oppstår etter foreningen av kalsium til underenhet C, som genererer en konformasjonsendring som sprer seg mellom de tre underenhetene og tillater sin dissosiasjon av både aktinmolekyler og tropomiosin.

Denne dissosiasjonen mellom troponin, tropomiosin og aktin utsetter seg i aktinene unionsstedene for myosin. Det er da de sistnevnte kulehoder kan samhandle med aktinfibrene og sette i gang den ATP-avhengige sammentrekningen på grunn av forskyvning av det ene glødetråden over det andre.

Troponin -test

Troponin er den foretrukne biomarkøren for påvisning av hjertelesjoner. Derfor er troponin -testen mye brukt i den biokjemiske, tidlige og/eller forebyggende diagnosen, av noen hjertepatologiske forhold som akutt hjerteinfarkt.

Mange behandlinger av leger anser at denne testen letter beslutningen -med hensyn til hva de skal gjøre og hvilken behandling for å administrere pasienter som har smerter i brystet.

Generelt er det relatert til påvisning av T og I -underenheter av troponinet, siden troponin C isForma også finnes i skjelettmusklene med langsom sammentrekning; det vil si at det ikke er spesifikt for hjertet.

Hva er troponin -testbasert?

Troponin -test er vanligvis en immunforsøk som oppdager hjerteisoformer av T og I underenheter av troponin. Deretter er det basert på forskjellene som eksisterer mellom begge isoformene.

Kan tjene deg: proteinsyntese

Isoform av Toponine I (CTNI) underenhet (CTNI)

I muskelvevet i myokardiet er det bare en isoform av underenheten I av troponinet, preget av tilstedeværelsen av en post-translasjonell "hale" av 32 aminosyrer i dens N-terminale ende.

Denne isoformen blir oppdaget takket være utviklingen av spesifikke monoklonale antistoffer som ikke gjenkjenner andre ikke-kardiære isoformer, siden aminosyrehalen er mer eller mindre 50% forskjellig fra endene av andre isoformer.

CTNI er ikke uttrykt i skadede stoffer, men er eksklusivt for hjertevev for voksne.

Isoform av Troponin T (CTNT) underenhet (CTNT)

Hjerteisoformen til underenheten til troponinet er kodet i tre forskjellige gener, hvis ARNM kan lide alternative kutt og skjøter som resulterer i produksjon av isoformer med variable sekvenser i N-og C-terminale ender.

Selv om hjertemuskelen til mennesker inneholder 4 TNT -isoformer, er det bare en som er et kjennetegn på en voksnes hjertevev. Dette oppdages med spesifikke antistoffer designet mot den N-terminale enden av dens aminooacidal-sekvens.

Den "nye generasjonen" -testene for underuniditeten til hjerteisoformen er mye oppmerksomhet på at noen skadde skjelettvev kan gjenkjenne denne isoformen, så kryssreaksjoner kan oppnås med antistoffene.

Referanser

1. Babuin, l., & Jaffe, a. S. (2005). Troponin: Den valgte biomarkøren for påvisning av hjerteskade. CMAJ, 173(10), 1191-1202.
2. Collinson, s., Stubbs, p., & Kessler, a.-C. (2003). Multisenters evaluering av den diagnostiske verdien av hjerte-troponin T, CK-MB-masse og myoglobin for å vurdere pasienter med mistenkt akutt koronarsyndrom i rutinemessig klinisk praksis praksis praksis praksis praksis. Hjerte, 89, 280-286.
3. Farah, c., & Reinach, f. (nitten nitti fem). Troponinkomplekset og regulering av muskelsammentrekning. FASEB, 9, 755-767.
4. Keller, t., Peetz, d., Tzikas, s., Roth, a., Czyz, e., Bickel, c.,... Blankenberg, S. (2009). Sensitiv troponin I analyse ved tidlig diagnose av akutt hjerteinfarkt. New England Journal of Medicine, 361(9), 868-877.
5. Ross, m., & Pawlina, w. (2006). Histologi. En tekst og atlas med korrelert celle- og molekylærbiologi (5. utg.). Lippinott Williams & Wilkins.
6. Wakabayashi, t. (2015). Mekanisme for kalsiumregulering av muskelsammentrekning. I jakten på dets strukturelle grunnlag. Proc. Jpn. Acade. Være. B, 91, 321-350.