Ciri -ciri, Struktur, Fungsi dan Ujian Troponin

Troponin Ia adalah nama yang menerima protein yang terdapat dalam otot rangka dan jantung vertebrata, yang dikaitkan dengan filamen dalam gentian otot dan yang mempunyai fungsi dalam pengawalan aktiviti kontraksi (penguncupan dan kelonggaran otot).

Serat otot adalah sel -sel yang membentuk tisu otot, yang kapasiti penguncupannya berdasarkan interaksi antara filamen yang diperintahkan dan dikaitkan rapat di dalam, menduduki sebahagian besar jumlah sitoplasma.

Perwakilan grafik unsur -unsur filamen nipis dalam gentian otot (Sumber: Raul654, melalui Wikimedia Commons)

Filamen ini dikenali sebagai myofilaments dan terdapat dua kelas: ketebalan dan nipis. Filamen tebal terdiri daripada molekul myosin II, manakala filamen nipis adalah actin globular atau polimer actin g yang berkaitan dengan dua protein lain.

Kedua -dua actin dan myosin juga terdapat di sel -sel lain dari tubuh manusia dan organisma lain, hanya dalam perkadaran yang kurang dan mengambil bahagian dalam proses yang berbeza seperti penghijrahan sel, exocytosis, dalam sitosin (semasa pembahagian sel) dan juga dalam trafik vesikel intraselular.

Troponin dan tropomiosin adalah dua protein yang dikaitkan dengan filamen actin nipis yang mengambil bahagian dalam peraturan penguncupan dan proses relaksasi myofibrils sel otot atau serat.

Mekanisme tindakan di mana kedua -dua protein ini melaksanakan fungsi mereka berkaitan dengan kepekatan kalsium intraselular. Sistem Peraturan Troponin adalah salah satu sistem yang paling terkenal dalam fisiologi dan biokimia penguncupan otot rangka.

Protein ini sangat penting bagi badan. Pada masa ini sudah pasti bahawa sesetengah keluarga atau kardiomiopati kongenital adalah produk mutasi dalam urutan gen yang mereka encod untuk sama ada (troponin atau tropomiosin).

[TOC]

Ciri -ciri

Troponin dikaitkan dengan actin filamen nipis gentian otot dalam otot rangka dan jantung dalam nisbah stoikiometrik 1 hingga 7, iaitu, molekul troponin untuk setiap 7 molekul actin.

Protein ini, seperti yang ditekankan, didapati secara eksklusif dalam filamen yang terkandung di dalam myofibrils gentian otot rangka dan jantung, dan bukan pada serat otot licin yang membentuk otot vaskular dan visceral.

Ia dikandung oleh beberapa penulis seperti protein pengawalseliaan tropomiosin. Seperti ini, ia mempunyai laman web kesatuan untuk interaksi dengan molekul actin, yang memberikan keupayaan untuk mengawal selia interaksi dengan myosin filamen tebal.

Boleh melayani anda: Aldohexosa: Struktur dan contoh molekul

Dalam myofilaments, hubungan antara molekul troponin dan tropomiosin adalah 1 hingga 1, yang bermaksud bahawa bagi setiap kompleks troponin yang ada terdapat molekul tropomiosin yang berkaitan dengan ini.

Struktur

Troponin adalah kompleks protein yang terdiri daripada tiga subunit globular yang berbeza yang dikenali sebagai Troponin I, Troponin C dan Troponin T, yang bersama -sama menambah, lebih kurang, 78 kDa.

Di dalam tubuh manusia terdapat varian khusus tisu bagi setiap subunit ini, yang berbeza antara satu sama lain pada tahap genetik dan molekul (berkenaan dengan gen yang menyandarkannya), seperti pada tahap struktur (berkenaan dengan asid amino mereka urutan).

Perwakilan salah satu subunit Troponin (Sumber: Jawahar Swaminathan dan kakitangan MSD di Institut Bioinformatik Eropah [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Toponin c atau tnc adalah yang terkecil dari tiga subunit dan mungkin salah satu yang paling penting. Ia mempunyai berat molekul 18 kDa dan mempunyai laman web untuk menyertai kalsium (Ca2+).

T atau TNT troponin adalah yang mempunyai tapak kesatuan untuk menambat kompleks tiga subunit ke tropomiosin dan mempunyai berat molekul 30 kDa; Ia juga dikenali sebagai persimpangan t -subunit atau tropomiosin.

Troponin I atau TNI, lebih daripada 180 sisa asid amino, mempunyai berat molekul yang sama seperti troponin t, tetapi dalam strukturnya ia mempunyai tapak khas untuk menyertai actin, menyekat interaksi antara yang terakhir dan myosin, yang merupakan fenomena yang bertanggungjawab untuk penguncupan gentian otot.

Banyak buku teks merujuk kepada subunit ini seperti subunit perencatan dan sebagai "tampal" molekul antara tiga subunit troponin. Keupayaannya untuk kesatuan untuk actin dan aktiviti penghambatannya dipertingkatkan dengan persatuan dengan tropomiosin, dimediasi oleh subunit TNT.

Telah ditunjukkan bahawa, dalam subunit I, rantau urutan yang bertanggungjawab terhadap perencatan ditakrifkan oleh peptida pusat 12 sisa asid amino antara kedudukan 104 dan 115; dan bahawa rantau subunit C-terminal juga mempunyai fungsi semasa perencatan.

Fungsi

Fungsi utama troponin dalam penguncupan otot bergantung kepada keupayaannya untuk menyertai kalsium, kerana protein ini adalah satu -satunya komponen filamen nipis dalam otot striated yang harta ini mempunyai.

Tanpa ketiadaan troponin, filamen nipis mampu menyertai filamen tebal dan kontrak, tanpa mengira kepekatan kalsium intraselular, jadi fungsi troponin adalah untuk mengelakkan penguncupan jika tiada kalsium melalui persatuan dengan tropomiosin.

Boleh melayani anda: ovuliparos

Oleh itu, troponin memainkan peranan penting dalam penyelenggaraan kelonggaran otot apabila tidak cukup kalsium intraselular, dan dalam penguncupan otot apabila rangsangan elektrik saraf membolehkan kemasukan kalsium ke dalam serat otot.

Bagaimana ini berlaku?

Dalam otot -otot rangka dan jantung, penguncupan otot berlaku terima kasih kepada interaksi antara filamen nipis dan tebal yang meluncur antara satu sama lain.

Di dalam sel-sel otot-otot ini, kalsium adalah penting untuk interaksi akting-mulosin (filamen nipis dan tebal), kerana tapak kesatuan actin untuk myosin "tersembunyi" oleh tindakan bersama tropomiosin dan troponin, yang bertindak balas kepada kalsium.

Ion kalsium yang berasal dari retikulum sarcoplasmic (reticulum endoplasma serat otot) mengikat ke subunit c troponin, yang meneutralkan perencatan yang dimediasi oleh troponin dan penguncupan otot dicetuskan.

"Peneutralan" perencatan yang disebabkan oleh subunit I berlaku selepas kesatuan kalsium ke subunit C, yang menghasilkan perubahan konformasi yang merebak antara tiga subunit dan membolehkan pemisahan kedua -dua molekul actin dan tropomiosin.

Pemisahan antara troponin, tropomiosin dan actin mendedahkan di tapak kesatuan untuk myosin. Pada masa itu, kepala globular yang terakhir dapat berinteraksi dengan gentian actin dan memulakan penguncupan yang bergantung kepada ATP disebabkan oleh perpindahan satu filamen ke atas yang lain.

Ujian Troponin

Troponin adalah biomarker pilihan untuk mengesan lesi jantung. Oleh itu, ujian troponin digunakan secara meluas dalam diagnosis biokimia, awal dan/atau pencegahan, beberapa keadaan patologi jantung seperti infark miokard akut.

Ramai yang merawat doktor menganggap bahawa ujian ini memudahkan keputusan -membuat berkenaan dengan apa yang perlu dilakukan dan apa rawatan untuk mentadbir pesakit yang mengalami kesakitan dada.

Secara umum, ia berkaitan dengan pengesanan T dan I subunit troponin, kerana troponin C isforma juga terdapat dalam otot rangka penguncupan perlahan; iaitu, ia tidak khusus untuk hati.

Berapakah ujian troponin?

Ujian troponin biasanya merupakan percubaan imun yang mengesan isoforms jantung T dan I subunit troponin. Kemudian, ia berdasarkan perbezaan yang wujud di antara kedua -dua isoforms.

Boleh melayani anda: sintesis protein

ISOFORM OF TOPONINE I (CTNI) SUBUNIT (CTNI)

Dalam tisu otot miokardium hanya ada satu isoform subunit I troponin, yang dicirikan oleh kehadiran "ekor" pasca translasi 32 asid amino pada akhir N-N-nya.

Isoform ini dikesan terima kasih kepada perkembangan antibodi monoklonal tertentu yang tidak mengiktiraf isoforms bukan kardia lain, kerana ekor asid amino lebih kurang 50% berbeza dari hujung isoforms lain.

CTNI tidak dinyatakan dalam kain yang rosak, tetapi eksklusif untuk tisu jantung dewasa.

ISOform of Troponin T (CTNT) Subunit (CTNT)

Isoform jantung subunit t troponin dikodkan dalam tiga gen yang berbeza, yang ARNM boleh mengalami pemotongan dan splices alternatif yang mengakibatkan pengeluaran isoforms dengan urutan yang berubah-ubah di N-dan C-terminal berakhir.

Walaupun otot jantung manusia mengandungi 4 isoforms TNT, hanya satu ciri tisu jantung orang dewasa. Ini dikesan dengan antibodi tertentu yang direka bentuk terhadap urutan n-terminal urutan aminooacidal.

Ujian "generasi baru" untuk subuniditi t isoform jantung memberi banyak perhatian kepada fakta bahawa beberapa tisu rangka yang cedera dapat mengekspresikan semula isoform ini, jadi reaksi silang dapat diperoleh dengan antibodi.

Rujukan

1. Babuin, l., & Jaffe, a. S. (2005). Troponin: Biomarker pilihan untuk mengesan kecederaan jantung. CMAJ, 173(10), 1191-1202.
2. Collinson, ms., Stubbs, ms., & Kessler, a.-C. (2003). Penilaian multicentre terhadap nilai diagnostik troponin jantung, massa ck-mb, dan myoglobin untuk menilai pesakit dengan sindrom koronari akut yang disyaki dalam amalan amalan klinikal rutin. Hati, 89, 280-286.
3. Farah, c., & Reinach, f. (Sembilan-belas sembilan puluh lima). Kompleks troponin dan peraturan penguncupan otot. Faseb, 9, 755-767.
4. Keller, t., Peetz, d., Tzikas, s., Roth, a., Czyz, e., Bickel, c.,... Blankenberg, s. (2009). Troponin sensitif I menguji dalam diagnosis awal penyamaran miokardium akut. Jurnal Perubatan New England, 361(9), 868-877.
5. Ross, m., & Pawlina, w. (2006). Histologi. Teks dan atlas dengan sel berkorelasi dan biologi molekul (Edisi ke -5.). Lippinott Williams & Wilkins.
6. Wakabayashi, t. (2015). Mekanisme peraturan kalsium penguncupan otot. Dalam mengejar asas strukturnya. Proc. Jpn. Acade. Menjadi. B, 91, 321-350.