Tropomiozinas

Baltymai Tropomiozinas įvyksta daugiausia raumenyse su strijais ir dalyvauja raumenų susitraukime. Genetinės mutacijos gali paveikti susidariusių tropomiozino molekulių struktūrą ir taip sukelti daugybę ligų - įskaitant įvairias kardiomiopatijos formas, taip pat daugybinę įgimtą artrogrypozę ir nemalino miopatiją.

Kas yra tropomiozinas?

Tropomiozinas yra baltymas, randamas žmogaus kūne pirmiausia griaučių raumenyse. Biochemikas Kennethas Bailey pirmą kartą baltymus aprašė 1946 m. ​​Vieną raumenį sudaro daugybė raumenų pluošto pluoštų, kuriuos savo ruožtu sudaro raumenų skaidulos.

Kiekvieną pluoštą sudaro ne viena aiškiai apibrėžta raumenų ląstelė, bet audinys, turintis daugybę ląstelių branduolių. Šiuose vienetuose miofibrilės žymi smulkesnius pluoštus; jų skersiniai pjūviai vadinami sarkomerais. Sarkomeras yra sudarytas iš dviejų rūšių sruogų, kurios pakaitomis yra stumiamos viena į kitą, pavyzdžiui, krumpliaratis ar užtrauktukas. Kai kurios iš šių gijų yra miozinas, kitos - aktino ir tropomiozino kompleksas. Šiame sudėtingame aktino molekulėje susidaro stora grandinė, aplink kurią suvyniotos dvi tropomiozino gijos.

Anatomija ir struktūra

Tropomiozinas susideda iš dviejų dalių: α ir β. Dviejuose blokuose iš viso yra 568 aminorūgštys, iš kurių 284 yra α-tropomiozinas ir 284 yra β-tropomiozinas. Šios aminorūgštys išsidėsto iš eilės ir sudaro ilgas grandines, prieš tai galutinai sujungdamos, kad sudarytų lazdelės formos makromolekulę.

Genetiškai nustatoma aminorūgščių seka ir baltymo struktūra; žmonėms už tai atsakingi šie genai: TPM1 15-oje chromosomoje, TPM2 9-oje chromosomoje, TPM3 pirmoje chromosomoje ir TMP4 19-oje chromosomoje. Tropomiozino gija (su abiem subvienetais) vingiuoja aplink storesnius aktino siūlus sruogų griaučių raumenyse. Prie jo taip pat prisijungia troponinas, kitas baltymas.

Funkcija ir užduotys

Norint, kad skeleto raumenys susitrauktų, reikalingas tropiomiozinas. Kai nervinis impulsas pasiekia raumenį, elektrinis dirgiklis iš pradžių plinta per sarkolemmą ir T kanalėlius ir galiausiai lemia kalcio jonų išsiskyrimą sarkoplazminiame retikulume.

Jonai laikinai jungiasi su troponinu, kuris yra ant tropomiozino stygos. Dėl to kalcio jonai keičia fizikines molekulės savybes. Troponinas šiek tiek pasislenka ant paviršiaus ir taip tolsta nuo vietų, prie kurių gali prisijungti ir miozinas. Miozinas sudaro papildomus aktino / tropomiozino komplekso pluoštus. Miozino siūlelio gale yra dvi vadinamosios galvos. Miozino galvutės gali jungtis su aktino siūlelio sritimis, kurių nebeužima troponinas.

Pririšę skaidulą, miozino galvutės sulankstomos ir stumiamos tarp aktino / tropomiozino gijų, kurios sutrumpina sarkomerą. Tuo pačiu metu šis procesas vyksta ne tik viename, bet ir daugelyje. Todėl dėl daugybės susitraukiančių sarkomerų raumenų skaidulos ir visas raumenys susitraukia. Nervinis signalas dažnai stimuliuoja kelis šimtus raumenų skaidulų. Adenozino trifosfato (ATP) plastifikuojantis poveikis leidžia miozino galvai atsiriboti nuo aktino.

Lygųjų raumenų susitraukimai šiek tiek skiriasi. Sklandūs raumenys supa žmonių organus arba yra kraujagyslių sienose. Jis gali susitraukti daugiau nei susisukę raumenys. Nors griaučių raumenys turi stygią struktūrą, lygieji raumenys sudaro plokščią paviršių, sudarytą iš atskirų ląstelių. Be aktino ir tropomiozino, lygieji raumenys turi dar du baltymus - kaldesmoną ir kalmoduliną, kurių sąveika daro įtaką raumenų įtampai. Tropomiozinas pirmiausia veikia kalmoduliną.

Be to, tropomiozinas taip pat vaidina vaidmenį kituose biologiniuose procesuose. Pavyzdžiui, atrodo, kad tai turi įtakos aktino prisijungimui prie citoskeleto ir ląstelių dalijimuisi.

Ligos

Viena liga, kuri gali būti susijusi su tropomiozinu, yra hipertrofinė kardiomiopatija. Tai yra širdies liga, kurios metu sustorėja sarkomerai (raumenų skaidulų skyriai), o tai taip pat daro įtaką raumenų skaidulų storiui.

Dėl to gali išsivystyti tokie simptomai kaip slėgio jutimas krūtinėje, galvos svaigimas, dusulys, sinkopė ir krūtinės anginos priepuoliai. Tokiu atveju jie grįžta prie funkcinių širdies raumens problemų. Dažniausia hipertrofinės kardiomiopatijos priežastis (40–60 proc.) Slypi genuose: pokyčiai (mutacijos) lemia genetinio kodo klaidas ir atitinkamai netinkamą baltymų sintezę. Tai taip pat gali paveikti įvairius baltymus, kurie sudaro raumenų skaidulas.

Esant ribojančiai kardiomiopatijai, širdies raumenys sukietėja. Priežastis yra jungiamojo audinio perteklius. Ribojanti kardiomiopatija sukelia širdies nepakankamumą, kuriam paprastai būdingi kvėpavimo sutrikimai, edema, sausas kosulys, nuovargis, išsekimas, galvos svaigimas, sinkopė, širdies plakimas ir įvairūs virškinimo sutrikimai. Nukentėjusieji yra mažiau linkę sumišti, kenčia nuo atminties problemų ar sutrikusio pažinimo. Išsiplėtusią kardiomiopatiją taip pat gali sukelti tropomiozino genų paklaida.

Kai ši širdies liga pasireiškia, ji dažnai būna susijusi su visuotiniu širdies nepakankamumu ir (arba) progresuojančiu kairiojo širdies nepakankamumu. Be to, gali atsirasti kvėpavimo sutrikimai, embolijos ir širdies aritmija. Kitos dvi ligos, kurios gali būti susijusios su tropomiozinu ir iš dalies grindžiamos mutacijomis, yra nemalino miopatija, kurios metu raumenys gali būti sutrikdyti įvairiais būdais, ir artrogryposis multiplex congenita, kai sąnariai sustingsta. Tačiau visos šios ligos gali turėti ir kitų priežasčių, tropomiozino genų mutacijos yra tik viena galimybė.