Estrutura de título, funções e patologias relacionadas

Titina É o termo usado para descrever algumas cadeias polipeptídicas gigantes que compõem a terceira proteína mais abundante em sarcômeros de uma grande variedade de músculos esqueléticos e cardíacos.

Titina é uma das maiores proteínas conhecidas em termos do número de resíduos de aminoácidos e, portanto, em termos de peso molecular. Esta proteína também é conhecida como Connectin e está presente em vertebrados e invertebrados.

Estrutura do título (Fonte: Jawahar Swaminathan e funcionários do MSD no Instituto Europeu de Bioinformática [Domínio Público] via Wikimedia Commons)

Foi descrito com esse nome (Connectin) pela primeira vez em 1977 e em 1979, foi definido como a banda dupla no topo de um gel de eletroforese em géis de poliacrilamida em condições de desnaturação (com sulfato de dodecil sódio). Em 1989, sua localização pela microscopia imunoeletrônica foi estabelecida.

Juntamente com outra grande proteína, a nebulina, a titina é um dos principais componentes da estrutura elástica do citoesqueleto de células musculares que coexiste com filamentos espessos (miosina) e filamentos finos (actina) dentro dos sarcômios; Tanto é assim que é conhecido como o terceiro sistema de filamento de fibras musculares.

Filamentos espessos e finos são responsáveis ​​pela geração de força ativa, enquanto os filamentos de titina determinam a viscoelasticidade dos sarcômeros.

Um sarcômer é a unidade repetitiva de miofibrilas (fibras musculares). Tem aproximadamente 2μm de comprimento e é delimitado por "placas" ou linhas chamadas linhas z, que segmentam cada miofibrilha em fragmentos estriados de tamanho definido.

As moléculas de título são montadas em fios filamentosos extremamente longos, flexíveis, finos e extensíveis. O Titine é responsável pela elasticidade do músculo estriado e acredita -se que funcione como um andaime molecular que especifica a montagem correta de sarcômeros em miofibrilas.

Pode atendê -lo: Taenia saginata: características, morfologia, ciclo biológico

[TOC]

Estrutura

Nos vertebrados, a titina tem cerca de 27.000 resíduos de aminoácidos e um peso molecular em torno de 3 MDA (3.000 kda). É composto por duas cadeias polipeptídicas conhecidas como T1 e T2, que têm composições químicas semelhantes e propriedades antigênicas semelhantes.

No músculo invertebrado estão os "Mini-titinas"Entre 0.7 e 1.2MDA Peso molecular. Neste grupo de proteínas, a proteína está incluída "Twitchina" de Caenorhabditis elegans e a proteína "Projeto" encontrado em gênero Drosophila.

O titino de vertebrados é uma proteína modular composta principalmente por imunoglobulina e domínios de fibronectina III (FNIII (FNIIII-Como) dispostos em lote. Possui uma região elástica rica em prolina, ácido glutâmico, valina e resíduos de lisina, conhecidos como domínio PEVK, e outro domínio de serina, in sua extremidade final do terminal carboxil do terminal.

Cada um dos domínios possui aproximadamente 100 aminoácidos de comprimento e é conhecido como Titine Classe I (a fibronectina III) e Titine Classe II (o domínio do tipo imunoglobulina). Ambos os domínios são dobrados em estruturas "sanduíche" de 4 nm de comprimento composto por folhas antiparalle β.

A molécula cardíaca de conectina contém 132 motivos repetidos do domínio da imunoglobulina e 112 motivos repetidos do domínio da fibronectina III.

O gene codificador para essas proteínas (Ttn) é o "campeão" dos íntrons, pois tem quase 180 deles dentro.

As transcrições das subunidades são processadas diferencialmente, especialmente as regiões de codificação dos domínios imunoglobulina (IG) e PEVK, que dão origem a isoformas com diferentes propriedades extensíveis.

Funções

A função do título nos sarcômeros depende de sua associação com diferentes estruturas: sua extremidade C-terminal está ancorada na linha M, enquanto a extremidade N-terminal de cada titino é ancorada na linha Z Z.

As proteínas de nebulina e titina atuam como "regras moleculares" que regulam o comprimento dos filamentos grossos e finos, respectivamente. O título, como mencionado.

Pode atendê -lo: Nutrição Autotrófica: Características, estágios, tipos, exemplos

Foi demonstrado que o dobramento e o desdobramento dos tits participam do processo de contração muscular, ou seja, gera o trabalho mecânico que alcança o encurtamento ou extensão dos sarcomeros; enquanto as fibras grossas e finas são os motores moleculares do movimento.

O Titina participa da manutenção dos grossos filamentos no centro do sarcômero e suas fibras são responsáveis ​​pela geração de tensão passiva durante o alongamento dos sarcômeros.

Outras funções

Além de sua participação na geração de força viscoelástica, Titina tem outras funções, entre as quais são:

-Participação em eventos de sinalização mecânica-química por meio de sua associação com outras proteínas Sar-Trocic e Não Sarical

-Ativação dependente há muito tempo do aparelho contrátil

-Assembléia de sarcômeros

-Contribuição na estrutura e função do citoesqueleto nos vertebrados, entre outros.

Certos estudos mostraram que em células humanas e embriões de Drosophila, Titina tem outra função como proteína cromossômica. As propriedades elásticas da proteína purificada correspondem perfeitamente às propriedades elásticas das células vivas e dos cromossomos de montagem Em vitro.

A participação dessa proteína na compactação dos cromossomos foi demonstrada graças a experimentos do local direcionado a mutagênese do gene que o codifica, o que resulta em defeitos musculares e cromossômicos.

Lange e colaboradores em 2005, mostraram que o domínio quinase do título tem a ver com o complexo sistema de expressão de genes musculares, um fato demonstrado pela mutação desse domínio que causa doenças musculares hereditárias.

Patologias relacionadas

Alguma doença cardíaca tem a ver com alterações na elasticidade da titina. Tais alterações afetam muito a extensibilidade e a rigidez diastólica passiva do miocárdio e, presumivelmente, digitando digitação.

Pode atendê -lo: os reinos da natureza e suas características

O gen Ttn Foi identificado como um dos principais genes envolvidos em doenças humanas, de modo que as propriedades e funções da proteína cardíaca foram muito estudadas nos últimos anos.

Cardiomiopatia dilatada e cardiomiopatia hipertrófica também são o produto da mutação de vários genes, incluindo o gene Ttn.

Referências

1. Desoulos, a., & Silbernagl, S. (2003). Atlas da cor da fisiologia (5ª ed.). Nova York: Thieme.
2. Herman, d., Lam, l., Taylor, m., Wang, l., Teakakirikul, p., Christodoulou, d.,... Seidman, C. E. (2012). Truncamentos de titina causando cardiomiopatia dilatada. O novo jornal inglês de medicina, 366(7), 619-628.
3. Keller, t. (novecentos e noventa e cinco). Estrutura e função da titina e nebulina. Opinião atual em biologia, 7, 32-38.
4. Lange, s., Lange, s., Xiang, f., Yakovenko, a., Hihola, a., Hackman, p.,... Gautel, M. (2005). O domínio quinase da titina controla a expressão do gene muscular e a proteína Burnover. Ciência, 1599-1603.
5. Linke, w. PARA., & Hamdani, n. (2014). Negócios gigantes: Propriedades e função de titina através de espessos e finos. Pesquisa de circulação, 114, 1052-1068.
6. Machado, c., & Andrew, D. J. (2000). D-Titin: uma proteína gigante com rolos duplos em cromossomos e músculos. O Journal of Cell Biology, 151(3), 639-651.
7. Maruyama, k. (1997). Proteína elástica gigante do músculo. O diário do FASB, onze, 341-345.
8. Nelson, d. eu., & Cox, M. M. (2009). Lehninger Principles of Biochemistry. Edições Omega (5ª ed.).
9. Rivas-Pardo, J., Eckels, e., Stern, i., Kosuri, p., Linke, w., & Fernández, J. (2016). O trabalho realizado por dobragem de proteínas de titina ajuda a contração muscular. Relatórios de células, 14, 1339-1347.
10. Trinick, J. (1994). Titina e nebulina: governantes de proteínas no músculo? Tendências em ciências bioquímicas, 19, 405-410.
11. Tskhovrebova, l., & Trinick, J. (2003). Titina: propriedades e relacionamentos familiares. Revisões da natureza, 4, 679-6889.
12. Wang, k., Ramirez-Mitchell, r., & Palter, D. (1984). A titina é uma proteína miofibrilar extraordinária, flexível e esbelta. Proc. Natl. Acade. Sci., 81, 3685-3689.