Elastīgais proteīna titīns sastāv no aptuveni 30,000 XNUMX aminoskābes, padarot to par lielāko zināmo cilvēka olbaltumvielu. Kā sarkomēru sastāvdaļa, mazākā skeleta un sirds muskuļu saraušanās vienība, titīns nodrošina elastīgu savienojumu starp Z diskiem un miozīna galvām pavedienu veidā. Titīna pavedieni ir pasīvi iepriekš ielādēti un pēc kontrakcijas ievelk miozīna pavedienus, kas ir aptuveni salīdzināmi ar iepriekš ielādētas mašīnas atgriezeniskās atsperes funkciju.
Kas ir titīns?
Titīns ir salīdzinoši milzīgs, elastīgs proteīns ar molekulāru masa no aptuveni 3.6 miljoniem daltonu, kas iemieso lielāko zināmo cilvēka olbaltumvielu molekulu. Titīns ir arī pazīstams kā konektīns, un tas ir svarīgs svītrainu skeleta un sirds muskuļu komponents. Kad savērtas kopā, titin molekulas savienojas kopā, veidojot elastīgas titīna pavedienus, un miozīna pavedienus turiet sarkomērā, mazākajā muskuļu saraušanās vienībā. Pēc saraušanās un pēc tam atpūta no muskuļa, tie atbalsta miozīna pavedienu pārvietošanu ar elastīgu pretspriegumu. Muskuļa atpūtas fāzē titīna pavedieni nodrošina noturīgu vieglu muskuļu sasprindzinājumu. Saskaņā ar Starptautiskās tīras un lietišķās ķīmijas savienības (IUPAC) starptautiski spēkā esošajiem noteikumiem proteīni ir nosaukti pēc aminoskābes tie satur, proti, atbilstoši to primārajai secībai. Ja šis noteikums tiek piemērots titīnam, rezultāts ir gandrīz 190,000 XNUMX burtu saīsinājums, kura lasīšana prasītu vairākas stundas.
Anatomija un struktūra
Sarkomēra iekšpusē titīna pavedieni nodrošina elastīgu saiti starp kontrakcijas miozīna pavedieniem un tā sauktajiem Z diskiem, kas abos galos robežojas ar katru sarkomu. Katrs atsevišķs miozīna pavediens katrā galā ir savienots ar titīna pavedienu, no kuriem katrs ir piestiprināts pie Z-diska tā, ka miozīna pavedienus atpūtas fāzē un arī kontrakcijas fāzē notur titāna pavedieni. Aptuveni 30,000 XNUMX aminoskābes tiek sakārtoti 320 olbaltumvielu domēnos. Olbaltumvielu domēni sastāv no amino secības skābes kas varētu darboties neatkarīgi no pārējās olbaltumvielu molekulas kā neatkarīgs proteīns vai polipeptīds un veikt fizioloģiskas funkcijas. Vairāki simti sērijveidā savienotu sarkomēru veido muskuli jeb miofibrilu, kas savukārt apvieno vairākus simtus muskuļu šķiedru. Gaismas mikroskopā atsevišķas sarkomeru zonas, kas izvietotas paralēli un viena aiz otras, ir redzamas kā šķērsvirziena svītras. Katrā gadījumā pa labi un pa kreisi no tumši parādītajiem Z diskiem ir redzamas gaišākas tā sauktās I joslas, kas papildus aktīna pavedieniem galvenokārt satur elastīgo titīnu.
Funkcija un uzdevumi
Sarkomēra saraušanās funkcija - mazākā funkcionālā vienība svītrainās muskuļu šūnās - balstās uz miozīna pavedieniem, kas teleskopā notiek muskuļu kontrakcijas laikā, izraisot sarkomēra saīsināšanos. Lai nodrošinātu, ka miozīna pavedienu saīsināšana ietekmē visu muskuli, tās no abām pusēm ir savienotas ar titīna pavedieniem, kas savukārt ir piestiprināti pie Z diskiem. Tas nozīmē, ka titīna pavedieni veido elastīgu savienojumu starp miozīna pavedieniem un Z diskiem. Titīna pavedieni nodrošina sava veida iepriekšēju spriedzi, lai miozīna pavedieni saglabātu centrālo stāvokli starp apkārt esošajiem aktīna pavedieniem gan relaksētā, gan sarautā stāvoklī. Titīna elastība nodrošina kontrakcijas un atpūta muskuļa fāzes nesekojas viena otrai saraustītā veidā, bet ir palēninātas un tās var labāk kontrolēt smalkas kustības vadības ziņā. Turklāt titīna pavedieni spēcīgi un vardarbīgi neitralizē muskuļu šķiedru traumas strečings ar elastīgu “ienesīgumu”. Turklāt titīna pavedieni palielina kopējo attālumu, ko muskuļi kopumā var saīsināt, jo titīna pavedieni saīsinās arī kontrakcijas fāzē un palielina sarkomēra saraušanās ceļa garumu. Laikā atpūta muskuļa fāzē, titīna pavedienu darbība ir salīdzināma ar atgriešanās atsperes darbības principu to pamatsprieguma dēļ. Titīna elastība tādējādi pasīvi atbalsta antagonistiskā muskuļa darbu, kas principā nodrošina sarkomēru “atvilkšanu” sākotnējā garumā.
Slimības
Muskuļu slimības un sūdzības, kuras varētu attiecināt uz strukturālā proteīna titīna nepareizu darbību, nav zināmas. Iespējams, ka tā ir vispazīstamākā muskuļu kaite, kurā loma ir arī titīnam muskuļu sāpīgums, ar kuru dzīves laikā gandrīz visi sastopas vienu vai vairākas reizes. Saskaņā ar jaunākajiem atklājumiem muskuļu sāpīgums izraisa mikrokrekļi uz sarkomēru Z diskiem un titīna un citu proteīni iesaistīti. Visticamāk, tipisks muskuļu sāpīgums rodas no muskuļu šūnu reakcijas uz mini traumām. Tiek radītas sāpīgas iekaisuma reakcijas, kurām vajadzētu dot iespēju ātri atjaunot sarkomerus. Saistībā ar muskuļu sāpīgumu joprojām pastāv viedoklis, ka tas ir saistīts ar pārmērīgu skābumu muskuļos ar pienskābe, pieņēmums, kas kopš tā laika ir noraidīts. Myasthenia gravis ir reta neiromuskulārā slimība, kurā iesaistīts arī titīns. Tas ir motora signāla pārraides traucējumi muskuļu šūnās. Autoantivielas bloķēt acetilholīns motora gala plāksnes receptori. Autoantivielas mērķēt uz paša ķermeņa audiem vai hormoni. Lielākajai daļai pacientu, kas cieš no myasthenia gravis, antivielas pret olbaltumvielu fragmentu MGT30 var noteikt. Tas ir polipeptīds ar molekulāru masa no 30,000 XNUMX daltoniem, kas ir titīnā. . Noteikšana antivielas pret titīna apakšstruktūru ir noderīga diferenciāldiagnoze aizdomas par autoimūnas slimības klātbūtni myasthenia gravis.
