Structure de Tittina, fonctions et pathologies connexes

Titina C'est le terme utilisé pour décrire quelques chaînes de polypeptides géantes qui constituent la troisième protéine la plus abondante dans les sarcomères d'une large gamme de muscles squelettiques et cardiaques.

Titina est l'une des plus grandes protéines connues en termes de nombre de déchets d'acides aminés et, par conséquent, en termes de poids moléculaire. Cette protéine est également connue sous le nom Se connecter et est présent à la fois dans les vertébrés et les invertébrés.

Structure de Tittina (Source: Jawahar Swaminathan et le personnel de MSD à l'Institut européen de bioinformatique [domaine public] via Wikimedia Commons)

Il a été décrit avec ce nom (Connetin) pour la première fois en 1977 et en 1979, il a été défini comme la double bande au sommet d'un gel d'électrophorèse dans les gels de polyacrylamide dans des conditions de dénaturation (avec du sulfate de dodécyle de sodium). En 1989, son emplacement par microscopie immunoélectronique a été établi.

Avec une autre grande protéine, la nébuline, la titina est l'un des principaux composants du cadre élastique du cytosquelette à cellules musculaires qui coexiste avec des filaments épais (myosine) et des filaments minces (actine) à l'intérieur des sarcoques; À tel point qu'il est connu comme le troisième système de filament des fibres musculaires.

Les filaments épais et minces sont responsables de la génération de force active, tandis que les filaments de Tittina déterminent la viscoélasticité des sarcomères.

Un sarcome est l'unité répétitive des myofibrilles (fibres musculaires). Il mesure environ 2 μm de long et est délimité par des «plaques» ou des lignes appelées lignes Z, qui segmentaient chaque myofibrilla dans des fragments striés de taille définie.

Les molécules de Tittina sont assemblées dans des brins filamenteux extrêmement longs, flexibles, minces et extensibles. Le titine est responsable de l'élasticité du muscle strié et on pense qu'il fonctionne comme un échafaudage moléculaire qui spécifie l'assemblage correct de sarcoques dans les myofibrilles.

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Structure

En vertébrés, la Tittina en a environ 27.000 déchets d'acides aminés et un poids moléculaire d'environ 3 MDA (3.000 kDa). Il est composé de deux chaînes polypeptidiques appelées T1 et T2, qui ont des compositions chimiques similaires et des propriétés antigéniques similaires.

Dans le muscle invertébré se trouvent "Mini-titinas"Entre 0.7 et 1.2MDA Poids moléculaire. Dans ce groupe de protéines, la protéine est incluse "Twitchina" de Caenorhabditis elegans Et la protéine "Projectin" Trouvé dans le sexe Drosophile.

La titine vertébrée est une protéine modulaire composée principalement par les domaines immunoglobulines et fibronectine III (FNIII (FNIII-Comme) disposés en lot. Il a une région élastique riche en proline, en acide glutamique, en valine et en lysine connu sous le nom de domaine PEVK, et un autre domaine de sérine-quais à son extrémité carboxyle terminal.

Chacun des domaines a environ 100 acides aminés de longueur et est connu sous le nom de classe I Titine (la fibronectine III) et Titine Class II (le domaine de type immunoglobuline). Les deux domaines sont pliés dans des structures «sandwich» de 4 nm de longueur composées de feuilles antiparalle β.

La molécule de connex cardiaque contient 132 motifs répétés du domaine d'immunoglobuline et 112 motifs répétés du domaine de la fibronectine III.

Le gène de codage pour ces protéines (TTN) est le "champion" des introns car il en a près de 180 d'entre eux à l'intérieur.

Les transcriptions des sous-unités sont traitées différentiellement, en particulier les régions codantes des domaines d'immunoglobuline (IG) et de PEVK, qui donnent naissance à des isoformes avec des propriétés extensibles différentes.

Les fonctions

La fonction de la titine dans les sarcomères dépend de son association avec différentes structures: son extrémité C-terminale est ancrée à la ligne M, tandis que l'extrémité N-terminale de chaque titine est ancrée à la ligne Z Z.

Les protéines de nébuline et de titina agissent comme des «règles moléculaires» qui régulent la longueur des filaments épais et minces, respectivement. La Tittina, comme mentionné.

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Il a été démontré que le pliage et le déploiement de la Titina assistent au processus de contraction musculaire, c'est-à-dire qu'il génère le travail mécanique qui réalise le raccourcissement ou l'extension des sarcomères; tandis que les fibres épaisses et minces sont les moteurs moléculaires du mouvement.

La Titina participe à la maintenance des filaments épais au centre du sarcomero et leurs fibres sont responsables de la génération de tension passive pendant l'étirement des sarcomères.

Autres fonctions

En plus de sa participation à la génération de la force viscoélastique, Tittina a d'autres fonctions, parmi lesquelles sont:

-Participation à des événements de signalisation mécaniques-chimiques par le biais de leur association avec d'autres protéines SAR-Trociques et non sariques

-Activation dépendant de l'appareil contractile

-Assemblage des sarcomes

-Contribution à la structure et à la fonction du cytosquelette chez les vertébrés, entre autres.

Certaines études ont montré que dans les cellules humaines et les embryons de Drosophile, Tittina a une autre fonction en tant que protéine chromosomique. Les propriétés élastiques de la protéine purifiée correspondent parfaitement aux propriétés élastiques des cellules vivantes et des chromosomes d'assemblage In vitro.

La participation de cette protéine dans le compactage des chromosomes a été démontrée grâce à des expériences de site dirigé par mutagenèse du gène qui le code, ce qui entraîne des défauts musculaires et chromosomiques.

Lange et collaborateurs en 2005, ont montré que le domaine kinase de la Titina a à voir avec le système complexe d'expression des gènes musculaires, un fait démontré par la mutation de ce domaine qui provoque des maladies musculaires héréditaires.

Pathologies connexes

Certaines maladies cardiaques ont à voir avec des modifications de l'élasticité de la titina. De telles altérations affectent considérablement l'extensibilité et la rigidité diastolique passive du myocarde et, vraisemblablement, la saisie.

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La génération TTN Il a été identifié comme l'un des principaux gènes impliqués dans les maladies humaines, de sorte que les propriétés et les fonctions de la protéine cardiaque ont été très étudiées ces dernières années.

La cardiomyopathie dilatée et la cardiomyopathie hypertrophique sont également le produit de la mutation de plusieurs gènes, y compris le gène TTN.

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