Troponin je název daný proteinu přítomnému v kosterním a srdečním svalu obratlovců, spojenému s vlákny ve svalových vláknech a který má funkce v regulaci kontraktilní aktivity (svalová kontrakce a relaxace).
Svalová vlákna jsou buňky, které tvoří svalovou tkáň, jejichž kontrakční kapacita je založena na interakci mezi některými vlákny, která jsou uspořádána a úzce spojena uvnitř, zabírají většinu cytoplazmatického objemu.
Tato vlákna jsou známá jako myofilamenta a existují dvě třídy: silná a tenká. Hustá vlákna jsou složena z molekul myosinu II, zatímco tenká vlákna jsou polymery globulárního aktinu nebo G aktinu ve spojení s dalšími dvěma proteiny..
Aktin i myosin se také nacházejí v jiných buňkách lidského těla a jiných organismech, pouze v mnohem menším podílu a účastní se různých procesů, jako je buněčná migrace, exocytóza, cytokineze (během dělení buněk) a dokonce i intracelulární vezikulární přenos.
Troponin a tropomyosin jsou dva proteiny spojené s tenkými aktinovými vlákny, které se podílejí na regulaci kontrakčních a relaxačních procesů myofibril svalových buněk nebo vláken..
Mechanismy působení, kterými tyto dva proteiny vykonávají svoji funkci, souvisejí s intracelulární koncentrací vápníku. Regulační systém troponinu je jedním z nejznámějších systémů ve fyziologii a biochemii kontrakce kosterního svalstva..
Tyto bílkoviny mají pro tělo velký význam. V současné době je jistě známo, že některé familiární nebo vrozené kardiomyopatie jsou produktem mutací v sekvenci genů, které kódují jeden z těchto dvou (troponin nebo tropomyosin)..
Rejstřík článků
Troponin je spojen s aktinem v tenkých vláknech svalových vláken v kosterním a srdečním svalu ve stechiometrickém poměru 1 až 7, tj. Jedna molekula troponinu na každých 7 molekul aktinu.
Tento protein, jak bylo zdůrazněno, se nachází výhradně ve vláknech obsažených v myofibrilách kosterních a srdečních příčně pruhovaných svalových vláken, a nikoli ve vláknech hladkého svalstva, které tvoří cévní a viscerální svaly..
Někteří autoři jej považují za regulační protein tropomyosinu. Takto má vazebná místa pro interakci s aktinovými molekulami, což mu dává schopnost regulovat jeho interakci s myosinem tlustých vláken..
V myofilamentech je poměr mezi molekulami troponinu a tropomyosinu 1: 1, což znamená, že pro každý existující komplex troponinu je s ním spojena molekula tropomyosinu..
Troponin je proteinový komplex složený ze tří různých globulárních podjednotek známých jako troponin I, troponin C a troponin T, které dohromady tvoří více či méně 78 kDa.
V lidském těle existují tkáňově specifické varianty pro každou z těchto podjednotek, které se od sebe liší jak na genetické a molekulární úrovni (s ohledem na geny, které je kódují), tak na strukturální úrovni (s ohledem na jejich aminoskupinu). kyselé sekvence).
Troponin C nebo TnC je nejmenší ze tří podjednotek a možná jedna z nejdůležitějších. Má molekulovou hmotnost 18 kDa a má místa pro vazbu vápníku (Ca2 +).
Troponin T nebo TnT je ten, který má vazebná místa pro ukotvení komplexu tří podjednotek k tropomyosinu a má molekulovou hmotnost 30 kDa; také známý jako T podjednotka nebo podjednotka vázající tropomyosin.
Troponin I nebo TnI, s pouhými více než 180 aminokyselinovými zbytky, má stejnou molekulovou hmotnost jako troponin T, ale ve své struktuře má speciální místa pro vazbu na aktin, blokující interakci mezi posledně uvedeným a myosinem, což je jev odpovědný za kontrakce svalových vláken.
Mnoho učebnic označuje tuto podjednotku jako inhibiční podjednotku a jako molekulární „lepidlo“ mezi třemi podjednotkami troponinu. Jeho schopnost vázat se na aktin a jeho inhibiční aktivita jsou zvýšeny jeho asociací s tropomyosinem, zprostředkovanou podjednotkou TnT..
Ukázalo se, že v podjednotce I je oblast sekvence zodpovědná za inhibici definována centrálním peptidem o 12 aminokyselinových zbytcích mezi pozicemi 104 a 115; a že C-koncová oblast podjednotky má také roli během inhibice.
Hlavní role troponinu ve svalové kontrakci závisí na jeho schopnosti vázat vápník, protože tento protein je jedinou složkou tenkých vláken v kosterním svalu, která má tuto vlastnost..
V nepřítomnosti troponinu jsou tenká vlákna schopna vázat se na silná vlákna a stahovat se, bez ohledu na intracelulární koncentraci vápníku, takže funkcí troponinu je zabránit kontrakci v nepřítomnosti vápníku jeho spojením s tropomyosinem.
Troponin tedy hraje důležitou roli v udržování svalové relaxace, když není dostatek intracelulárního vápníku, a ve svalové kontrakci, když elektrický nervový stimul umožňuje vápníku vstoupit do svalového vlákna..
V kosterních a srdečně pruhovaných svalech dochází ke svalové kontrakci díky interakci mezi tenkými a tlustými vlákny, která se kloužou přes sebe..
V buňkách těchto svalů je vápník nezbytný pro interakci aktin-myosin (tenká a silná vlákna), protože vazebná místa pro aktin pro myosin jsou „skryta“ společným působením tropomyosinu a troponinu, což je ten, který reaguje na vápník.
Ionty vápníku ze sarkoplazmatického retikula (endoplazmatické retikulum svalových vláken) se vážou na podjednotku C troponinu, neutralizují inhibici zprostředkovanou troponinem a spouštějí svalovou kontrakci.
K „neutralizaci“ inhibice způsobené podjednotkou I dochází po navázání vápníku na podjednotku C, což generuje konformační změnu, která se šíří mezi třemi podjednotkami a umožňuje jejich disociaci od molekul aktinu i tropomyosinu..
Tato disociace mezi troponinem, tropomyosinem a aktinem odhaluje vazebná místa pro myosin na aktinu. Je to pak to, že globulární hlavy druhého mohou interagovat s aktinovými vlákny a iniciovat kontrakci závislou na ATP přemístěním jednoho vlákna nad druhé..
Troponin je preferovaným biomarkerem pro detekci srdečních lézí. Z tohoto důvodu je troponinový test široce používán v biochemické, časné a / nebo preventivní diagnostice některých srdečních patologických stavů, jako je akutní infarkt myokardu..
Mnoho ošetřujících lékařů věří, že tento test usnadňuje rozhodování o tom, co dělat a jakou léčbu podat pacientům s bolestmi na hrudi..
Obvykle je spojován s detekcí podjednotek troponinu T a I, protože izoforma troponinu C se také nachází v kosterních svalech s pomalým škubáním; to znamená, že není specifické pro srdce.
Troponinový test je obvykle imunologický test, který detekuje srdeční izoformy podjednotek T a I troponinu. Je tedy založen na rozdílech, které existují mezi oběma izoformami.
Ve svalové tkáni myokardu existuje pouze jedna izoforma podjednotky troponinu I, která se vyznačuje přítomností posttranslačního „ocasu“ 32 aminokyselin na svém N-terminálním konci.
Tato izoforma je detekována díky vývoji specifických monoklonálních protilátek, které nerozpoznávají jiné nekardiální izoformy, protože ocas aminokyseliny se víceméně o 50% liší od konců jiných izoforem..
CTnI není exprimován v poškozených tkáních, ale je výlučný pro dospělé srdeční tkáně.
Srdeční izoforma podjednotky troponinu T je kódována třemi různými geny, jejichž mRNA mohou podstoupit alternativní sestřih vedoucí k produkci izoforem s variabilními sekvencemi na N- a C-zakončeních..
I když lidský srdeční sval obsahuje 4 izoformy TnT, pouze jedna je charakteristická pro dospělou srdeční tkáň. To je detekováno pomocí specifických protilátek navržených proti N-terminálnímu konci jeho aminokyselinové sekvence..
Testy „nové generace“ pro T podjednotku srdeční izoformy věnují zvláštní pozornost skutečnosti, že některé poškozené tkáně kosterního svalstva mohou tuto izoformu znovu exprimovat, takže lze získat křížovou reakci s protilátkami..
Zatím žádné komentáře