Charakteristiky troponínu, štruktúra, funkcie a testy

Troponín Je to názov, ktorý dostáva proteín prítomný v kostrovom a srdcovom svale stavovcov, ktoré sú spojené s vláknami vo svalových vláknach a ktoré má funkcie pri regulácii kontraktilnej aktivity (kontrakcia a relaxácia svalov).

Svalové vlákna sú bunky, ktoré tvoria svalové tkanivo, ktorého kontrakčná kapacita je založená na interakcii medzi vláknami, ktoré sú usporiadané a úzko spojené vo vnútri, a zaberajú väčšinu cytoplazmatického objemu.

Grafické znázornenie prvkov tenkého vlákna vo svalových vláknach (zdroj: Raul654, cez Wikimedia Commons)

Tieto vlákna sú známe ako myofilamenty a existujú dve triedy: hrúbka a tenká. Hrubé vlákna sa skladajú z molekúl myozínu II, zatiaľ čo tenké vlákna sú globulárny aktín alebo aktínové polyméry v spojení s dvoma ďalšími proteínmi.

Actín aj myozín sa nachádzajú aj v iných bunkách ľudského tela a iných organizmov, iba v oveľa menšom podiele a účasti na rôznych procesoch, ako je migrácia buniek, exocytóza, v cytocinéze (počas delenia buniek) a dokonca aj v intracelulárnej vezikulárnej premávke.

Troponín a tropomiozín sú dva proteíny spojené s tenkými aktínovými vláknami, ktoré sa podieľajú na regulácii kontrakčných a relaxačných procesov myofibríl svalových buniek alebo vlákien.

Mechanizmy pôsobenia, prostredníctvom ktorých tieto dva proteíny vykonávajú svoju funkciu, súvisia s intracelulárnou koncentráciou vápnika. Regulačný systém troponínu je jedným z najznámejších systémov vo fyziológii a biochémii kontrakcie kostrových svalov.

Tieto proteíny majú pre telo veľký význam. V súčasnosti je známe, že niektoré rodinné alebo vrodené kardiomyopatie sú produktom mutácií v sekvencii génov, ktoré kódujú buď (troponín alebo tropomiozín).

[TOC]

Charakteristika

Troponín je spojený s aktínom tenkých vlákien svalových vlákien v kostrovom a srdcovom svale v stechiometrickom pomere 1 až 7, to znamená molekula troponínu pre každých 7 molekúl aktínu aktínu.

Tento proteín, ako je zdôraznené, sa nachádza výlučne vo vláknach obsiahnutých vo vnútri myofibríl kostrových a srdcových svalových vlákien, a nie vo vláknach hladkého svalstva, ktoré tvoria cievne a viscerálne svaly.

Koncipujú ho niektorí autori, ako je regulačný proteín tropomiozínu. Rovnako ako toto, má únie na interakciu s molekulami aktínu, čo mu dáva schopnosť regulovať svoju interakciu s myozínom hrubých vlákien.

Môže vám slúžiť: aldohexosa: molekulárna štruktúra a príklady

V myofilamentoch je vzťah medzi molekulami troponínu a tropomiozínu 1 až 1, čo znamená, že pre každý komplex troponínu, ktorý existuje, je s tým spojená molekula tropomiozínu.

Štruktúra

Troponín je proteínový komplex zložený z troch rôznych guľkových podjednotiek známych ako troponín I, troponín C a troponín T, ktoré spolu sčítajú, viac -menej, 78 kDa.

V ľudskom tele existujú tkanivovo špecifické varianty pre každú z týchto podjednotiek, ktoré sa navzájom líšia na genetickej a molekulárnej úrovni (vzhľadom na gény, ktoré ich kódujú), ako na štrukturálnej úrovni (vzhľadom na ich aminokyselinovú úroveň sekvencie).

Zastúpenie jednej z podjednotiek troponínu (zdroj: Jawahar Swaminathan a MSD zamestnancov v Európskom bioinformatickom inštitúte [verejná doména] prostredníctvom Wikimedia Commons)

Toponin C alebo TNC je najmenší z troch podjednotiek a možno jednou z najdôležitejších. Má 18 kDa molekulovú hmotnosť a má miesta na spojenie vápnika (Ca2+).

Troponín T alebo TNT je ten, ktorý má miesta Únie na ukotvenie komplexu troch podjednotiek tropomiozínu a má molekulovú hmotnosť 30 kDa; Je tiež známy ako križovatka T -SubUnit alebo Tropomiozín.

Troponín I alebo TNI, z viac ako 180 aminokyselinových odpadov, má rovnakú molekulovú hmotnosť ako troponín T, ale vo svojej štruktúre má špeciálne miesta na pripojenie sa k aktínu a blokuje interakciu medzi nimi a myozínom, ktorý je fenoménom zodpovedným za kontrakciu svalových vlákien.

Mnoho učebníc odkazuje na túto podjednotku, ako je napríklad inhibičná podjednotka a ako molekulárna „pasta“ medzi tromi podjednotkami troponínu. Jeho schopnosť zjednotiť sa aktínu a jeho inhibičná aktivita je posilnená jeho spojením s tropomiozínom, sprostredkovaným TNT podjednotkou.

Ukázalo sa, že v podjednotke I je oblasť sekvencie zodpovednej inhibícii definovaná centrálnym peptidom 12 aminokyselinových odpadov medzi polohami 104 a 115; a že C-terminálna oblasť podjednotky má tiež funkciu počas inhibície.

Funkcia

Hlavná funkcia troponínu vo svalovej kontrakcii závisí od jeho schopnosti spojiť sa s vápnikom, pretože tento proteín je jedinou zložkou tenkých vlákien v pruhovanom svale, ktorý má táto vlastnosť.

In the absence of troponin, thin filaments are capable of joining thick filaments and contracting, regardless of intracellular calcium concentration, so the function of troponin is to avoid contraction in the absence of calcium through its association with tropomiosine.

Môže vám slúžiť: ovuliparos

Troponín teda hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní relaxácie svalov, keď nie je dostatok intracelulárneho vápnika a pri kontrakcii svalov, keď nervový elektrický stimul umožňuje vstup vápnika do svalovej vlákniny.

Ako sa to deje?

V svaloch kostrových a srdcových pruhov.

V bunkách týchto svalov je vápnik nevyhnutný pre interakciu pôsobiaceho mulozínu (tenké a hrubé vlákna), pretože miesta únie aktínu pre myozín sú „skryté“ spoločným pôsobením tropomiozínu a troponínu, ktorý reaguje do vápnika.

Vápnikové ióny, ktoré pochádzajú zo sarkoplazmatického retikula (endoplazmatické retikula svalových vlákien), sa viaže na podjednotku C troponínu, ktorý neutralizuje inhibíciu sprostredkovanú troponínom a svalová kontrakcia sa vyvoláva.

„Neutralizácia“ inhibície spôsobená podjednotkou I dochádza po spojení vápnikového podjednotky C, ktorý vytvára konformačnú zmenu, ktorá sa šíri medzi tromi podjednotkami a umožňuje jeho disociáciu molekúl aktínu a tropomiozínozínozínozínozínozínozín.

Táto disociácia medzi troponínom, tropomiozínom a aktínom sa vystavuje na aktínskych miestach Únie pre myozín. Je to tak, že globulárne hlavy z nich môžu interagovať s aktínovými vláknami a iniciovať kontrakciu závislú od ATP v dôsledku presunu jedného vlákna nad druhým.

Troponínový test

Troponín je preferovaným biomarkerom na detekciu srdcových lézií. Test troponínu sa preto široko používa v biochemickom, skorej a/alebo preventívnej diagnostike niektorých srdcových patologických stavov, ako je akútny infarkt myokardu.

Mnohí liečení lekári sa domnievajú, že tento test uľahčuje rozhodovanie -s ohľadom na to, čo robiť a aká liečba podávať pacientov, ktorí majú bolesť na hrudníku.

Vo všeobecnosti to súvisí s detekciou podjednotiek troponínu T a I, pretože troponín C ISForma sa nachádza aj v kostrových svaloch pomalého kontrakcie; to znamená, že nie je špecifický pre srdce.

Čo je založené na testoch troponínu?

Test troponínu je zvyčajne imunitná štúdia, ktorá detekuje srdcové izoformy T a I podjednotky troponínu. Potom je založená na rozdieloch, ktoré existujú medzi oboma izoformami.

Môže vám slúžiť: syntéza proteínov

Izoforma podjednotiek toponínu I (CTNI) (CTNI)

V svalovom tkanive myokardu je iba jedna izoforma podjednotky I troponínu, ktorá sa vyznačuje prítomnosťou posttranslačného „chvosta“ 32 aminokyselín na svojom N-terminálnom konci konca.

Táto izoforma sa deteguje vďaka vývoju špecifických monoklonálnych protilátok, ktoré nerozpoznávajú iné nekardiálne izoformy, pretože aminokyselinový chvost sa viac alebo menej líši od koncov iných izoforiem.

CTNI nie je vyjadrená v poškodených tkaninách, ale je exkluzívna pre dospelé srdcové tkanivo.

Izoforma troponínu T (ctnt) podjednotka (CTNT)

Srdcová izoforma podjednotky T troponínu je kódovaná v troch rôznych génoch, ktorých ARNM môže trpieť alternatívnymi rezmi a zostrihmi, ktoré vedú k produkcii izoforiem s premenlivými sekvenciami na koncoch N-a C-terminálov.

Aj keď srdcový sval ľudských bytostí obsahuje 4 izoformy TNT, iba jedna je charakteristikou srdcového tkaniva dospelého. Toto je detegované špecifickými protilátkami navrhnutými proti N-terminálnym koncom jeho aminooacidálnej sekvencie.

Testy „novej generácie“ pre podjednotnosť T srdcovej izoformy venujú veľkú pozornosť skutočnosti, že niektoré zranené kostrové tkanivo môže túto izoformu opätovne expresovať, takže krížové reakcie možno získať s protilátkami protilátkami.

Odkazy

1. Babuin, L., & Jaffe, a. Siež. (2005). Troponín: Biomarker voľby na detekciu srdcového poškodenia. CMAJ, 173(10), 1191-1202.
2. Collinson, P., Stubbs, P., & Kessler, a.-C. (2003). Multicentrické vyhodnotenie diagnostickej hodnoty hmotnosti srdcového troponínu T, CK-MB a myoglobínu na hodnotenie pacientov s podozrením na akútne koronárne syndrómy v rutinnej klinickej praxi praxe. Srdce, 89, 280-286.
3. Farah, C., & Reinach, f. (Devätnásť deväťdesiatpäť). Komplex troponínu a regulácia kontrakcie svalov. Šarvák, 9, 755-767.
4. Keller, T., Peetz, D., Tzikas, s., Roth, a., Czyz, e., Bickel, C.,... blankenberg, s. (2009). Citlivý troponín I Test pri včasnej diagnostike akútneho infarktu myokardu. The New England Journal of Medicine, 361(9), 868-877.
5. Ross, m., & Pawlina, W. (2006). Histológia. Text a atlas s korelovanými bunkami a molekulárnou biológiou (5. vydanie.). Lippinott Williams a Wilkins.
6. Wakabayashi, T. (2015). Mechanizmus regulácie vápnika svalovej kontrakcie. Pri hľadaní jeho štrukturálneho základu. Proc. Jpn. Šupka. Byť. B, 91, 321-350.