Elastinas

Elastinas yra struktūrinis baltymas, kuris yra susijęs su plaučių, kraujagyslių ir odos jungiamojo audinio formavimu. Priešingai nei kolagenas, kurio taip pat yra jungiamajame audinyje, jis yra labai elastingas. Elastino molekulės jungiasi tarpląstelinėje srityje.

Kas yra elastinas?

Visuose stuburiniuose gyvūnuose yra ląstelienos baltymo elastino. Tai yra struktūrinis baltymas, atsakingas už tokių svarbių organų, kaip plaučiai, kraujagyslės ar oda, formavimąsi. Kartu su kolagenu jis sudaro šių organų jungiamąjį audinį.

Elastino ir kolageno savybės papildo viena kitą. Elastinas, kaip rodo pavadinimas, yra labai elastingas, priešingai nei kolagenas. Tai daro jungiamąjį odos, plaučių ir kraujagyslių audinį elastingą ir kaliojo. Šių trijų organų funkcijos reikalauja nuolat keistis. Elastiną daugiausia sudaro aminorūgštys alaninas, glicinas, prolinas, valinas, lizinas, leucinas ir izoleucinas. Hidrofobinės ir hidrofilinės sritys pakaitomis molekulėje.

Būdingas keturių aminorūgščių alaninas, prolinas, glicinas ir valinas vienetai kartojami kiekvienoje hidrofobinėje srityje. Hidrofilinėse vietose daugiausia yra lizino. Lizino likučiai oksiduojami į aliziną fermento lizilo oksidazės dėka. Galinė aminogrupė yra pakeista karboksilo grupe. Įvairių baltymų grandinių lizino liekanos susijungia viena su kita, sudarydamos žiedo formos desmosiną ir tokiu būdu kryžmiškai susiedamos skirtingas grandines.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Elastinas, kaip jungiamojo audinio struktūrinis baltymas, turi užtikrinti plaučių, kraujagyslių ir odos formą bei elastingumą. Visi trys organai priklauso nuo jungiamojo audinio lankstumo. Jie keičiasi nuolat.

Jungiamasis audinys, kaip struktūrinis baltymas, daugiausia turi kolageno. Jis yra atsparus plyšiams, tačiau būtų per griežtas kaip vienintelis konstrukcinis elementas. Tik elastino ir kolageno savybių derinys leidžia jungiamajam audiniui tapti elastingu ir tuo pačiu atspariu ašaroms. Pagrindinis elastino elementas yra tropoelastinas. Tropoelastiną sudaro kintamos hidrofobinės ir hidrofilinės sritys. Jo apytikslė molekulinė masė yra 72 kilodaltonai. Tropoelastino vienetai sujungia lizino likučius vienas su kitu.

Nors tropoelastinas yra tirpus vandenyje dėl daugybės hidrofilinių domenų, bet tinklinio polimero tirpumas vandenyje yra neigiamas. Tropoelastinas susidaro ląstelėse ir per membraną pasiekia tarpląstelinį plotą. Čia vyksta pagrindinių elementų sujungimas į tinklą, o tinklo taškuose formuojami žiedo formos desmosino elementai. Trys alizino liekanos ir viena lizino liekana visada dalyvauja formuojant desmosiną. Kadangi alizinas yra lizino oksidacijos produktas, keturi lizino likučiai galiausiai yra sujungti vienas su kitu.

Ši jungties forma suteikia elastinui ypatingą elastingumą. Skersinis sujungimas taip pat apsaugo elastiną nuo beveik visų proteazių denatūracijos ir skilimo. Tačiau fermento elastazė yra išimtis - tai vienintelė proteazė, galinti suskaidyti elastiną. Tokiu būdu per maistą pasisavinami elastinai yra suskaidomi.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Kaip jau minėta, elastinas yra būtinas plaučių, kraujagyslių ir odos jungiamojo audinio komponentas. Tai paveikia visus stuburinius gyvūnus. Pagrindinio statybinio bloko tropoelastino vargu ar galima aptikti gyvūnų audiniuose. Po lizilo oksidazės pavertus lizino likučius į aliziną, trys lizino likučiai iš karto yra kryžminami su viena lizino liekana. Elastinas yra beveik vien tik tinklo pavidalu.

Nepaisant to, bandymuose su gyvūnais buvo aptiktas tropoelastinas, slopinant lizilo oksidazės sintezę. Jei trūksta šio fermento, lizinas nevirsta alizinu ir todėl elastinas nesusidaro. Dėl elastino atsparumo proteazių skaidymui oda, plaučiai ir kraujagyslės yra idealiai apsaugoti. Elastizės slopinamąjį poveikį riboja elastazės inhibitoriai.

Ligos ir sutrikimai

ELN geno mutacijos gali sukelti paveldimas ligas, kurių metu keičiasi elastino struktūra. Vadinamojoje dermatochalazėje yra jungiamojo audinio pokyčių, pasireiškiančių neelastinga, slenkančia oda, kuri susilanksto raukšlėse.

Liga gali būti įgyta ir paveldima. Stebimi šeimos klasteriai. Be daugelio kitų simptomų, šis jungiamojo audinio silpnumas pasireiškia ir Williamso-Beureno sindromu. Tai taip pat yra paveldima elastino struktūrinė anomalija. Šios ligos priežastis yra 7 chromosomos mutacija. Be to, taip pat yra įgimta aortos stenozė, pagrįsta elastino struktūros sutrikimu. Pagrindinė širdies arterija yra susiaurėjusi. Kraujo tekėjimas iš kairiojo skilvelio į kraują yra atidėtas.

Širdies nepakankamumas atsiranda ilgą laiką. Penki – šeši procentai visų įgimtų širdies ydų yra įgimtos aortos stenozės. Manoma, kad kai kurios Ehlerso-Danloso sindromo formos yra elastino apsigimimai. Šiai ligai būdinga pernelyg aptempta oda, kuri vadinama gumine oda. Jungiamojo audinio silpnumas paveikia daugelį organų, įskaitant širdį ir virškinamąjį traktą. Sindromas paprastai paveldimas kaip autosominis dominuojantis bruožas.

Esant vadinamajam Menkes sindromui, be daugelio kitų simptomų, yra ir jungiamojo audinio silpnumas, kurio priežastis yra sutrikusi elastino sintezė. Tiesą sakant, Menkes sindromas pasižymi vario absorbcijos sutrikimu organizme. Tačiau varis yra daugelio fermentų kofaktorius. Be kitų dalykų, tai taip pat apima lizilo oksidazę. Be vario, fermentas neveiksmingas. Lizino likučiai virsta alilizinu. Dėl to lizino liekanų susiejimas su desmosinu nebegali veikti.