Tropomyosinegenskaper, struktur och funktioner

1314
Anthony Golden

De tropomyosin är ett av de tre proteinerna som ingår i de tunna trådarna i myofibrillerna i muskelcellerna i skelettmuskulaturen hos ryggradsdjur och i vissa ryggradslösa djur.

Det är främst associerat med aktinfilament i myofibriller i muskler, men det finns rapporter som tyder på att, även om det i mindre utsträckning också kan associeras med aktinfilament i cytoskelettet i icke-muskelceller..

Atommodell av Tropomyocin (Källa: Spid ~ commonswiki antas (baserat på upphovsrättsanspråk). [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] via Wikimedia Commons)

Det isolerades och kristalliserades för första gången mellan 1946 och 1948, med användning av protokoll som liknade de som användes år tidigare för att erhålla aktin och myosin, de två vanligaste proteinerna i myofilamenten..

I skelettmuskelceller utgör tropomyosin tillsammans med troponin en regulatorisk proteinduo som fungerar som en kalciumsensor, eftersom dess hämmande associering med aktinfibrer är omvänd efter bindning med kalciumjoner som kommer in i cellen som svar på nervstimuli som riktar kontraktion.

Artikelindex

  • 1 Funktioner
  • 2 Struktur
  • 3 funktioner
    • 3.1 Tropomyosin som allergen
  • 4 Referenser

Egenskaper

I ryggradsceller finns alltid tropomyosin som en del av de tunna trådarna i myofibriller i muskler, både i skelettmuskel och i glatt muskulatur, där det utövar reglerande funktioner..

Forskare har beskrivit tropomyosin som ett asymmetriskt protein, ganska stabilt mot värme (termostabilt), vars polymerisation verkar bero på den joniska koncentrationen av mediet där det finns..

Det tillhör en stor och komplex familj av fibrösa och spiralformade proteiner som distribueras mycket bland eukaryoter. Hos ryggradsdjur klassificeras tropomyosiner i två stora grupper:

- De med hög molekylvikt (mellan 284-281 aminosyror).

- De med låg molekylvikt (mellan 245-251 aminosyror).

Alla isoformer, när de undersöks separat, har ett antal aminosyrarester som är en multipel av 40. Det finns hypoteser att var och en av dessa "kluster" av aminosyror interagerar med en G-aktinmonomer när båda proteinerna bildar ett komplex. de tunna trådarna.

Däggdjur innehåller minst 20 olika isoformer av tropomyosin, kodade av fyra gener som uttrycks genom alternativa promotorer och vars produkter (mRNA) bearbetas genom alternativ splitsning (Skarvning).

Några av dessa isoformer har differentiellt uttryck. Många är vävnads- och scenspecifika, eftersom vissa finns i specifika muskelvävnader och det kan vara så att de bara uttrycks vid en specifik utvecklingspunkt.

Strukturera

Tropomyosin är ett dimerprotein, som består av två spiralformade alfa-polypeptidhelixar, med mer eller mindre 284 aminosyrarester vardera, med en molekylvikt nära 70 kDa och en längd på mer än 400 nm.

Eftersom det kan finnas flera isoformer kan deras struktur bestå av två identiska eller två olika molekyler och bildar således ett homodimeriskt eller heterodimert protein. Dessa skiljer sig åt i "styrka" med vilken de binder till aktinfilament..

Tropomyosinmolekyler, även trådformiga, är belägna i "spår" -regionerna som finns mellan G-aktin-polymerkedjorna som utgör F-aktin-strängarna av fina trådar. Vissa författare beskriver deras associering som en "formkomplementaritet" mellan båda proteinerna..

Sekvensen för detta protein är tänkt som en "sträng" av upprepande heptapeptider (7 aminosyror), vars individuella egenskaper och egenskaper främjar den stabila förpackningen av de två helixerna som utgör dess struktur och mellan vilka bindningsställena bildas. aktin.

Föreningen mellan tropomyosin och aktinfibrer sker främst genom elektrostatiska interaktioner.

Den N-terminala änden av tropomyosiner är mycket konserverad bland de olika muskelisoformerna. Så mycket att åtta av de första nio resterna är identiska från människa till Drosophila (fruktflugan) och 18 av de första 20 N-terminala resterna bevaras i alla ryggradsdjur.

Funktioner

Tropomyosin och troponin, som diskuterats ovan, utgör den regulatoriska duon för muskelsammandragning av skelett- och hjärtfibrer hos ryggradsdjur och vissa ryggradslösa djur..

Troponin är ett proteinkomplex som består av tre underenheter, en som reagerar på och binder till kalcium, en annan som binder till tropomyosin och en annan som binder till F-aktinfilament.

Varje tropomyosinmolekyl är associerad med ett troponinkomplex som reglerar rörelserna för den första.

När muskeln är avslappnad är tropomyosin i en speciell topologi som blockerar myosinbindande platser på aktin, vilket förhindrar sammandragning..

När muskelfibrer får lämplig stimulans ökar den intracellulära kalciumkoncentrationen och orsakar en konformationsförändring i troponin associerat med tropomyosin.

Konformationsförändringen i troponin inducerar också en konformationsförändring i tropomyosin, vilket resulterar i "frisättning" av agerande-myosinbindningsställena och möjliggör sammandragning av myofibrillerna..

I icke-muskelceller där det finns uppfyller tropomyosin uppenbarligen strukturella funktioner eller i regleringen av cellmorfologi och rörlighet..

Tropomyosin som allergen

Tropomyosin har identifierats som ett av de vanligaste allergiframkallande muskelproteinerna i fall av allergiska reaktioner orsakade av livsmedel av animaliskt ursprung..

Det finns i muskel- och icke-muskelceller, både ryggradsdjur och ryggradslösa djur. Olika studier avslöjar att allergiska reaktioner orsakade av kräftdjur som räkor, krabbor och hummer är produkten av "detektering" av deras epitoper med hjälp av immunglobuliner i serum hos överkänsliga allergiska patienter..

Man tror att detta protein beter sig som ett korsreaktivt allergen, eftersom exempelvis patienter som är allergiska mot räkor också är allergiska mot andra kräftdjur och blötdjur som har ett protein med liknande egenskaper.

Referenser

  1. Ayuso, G. R. R., & Lehrer, S. B. (1999). Tropomyosin: En ryggradslös panallergen. International Journal of Allergy and Immunology, 119, 247-258.
  2. Dominguez, R. (2011). Tropomyosin: Portvaktens syn på Actin Filament avslöjad. Biofysisk tidskrift, 100(4), 797-798.
  3. Farah, C., & Reinach, F. (1995). Troponinkomplexet och reglering av muskelsammandragning. FASEB, 9, 755-767.
  4. Phillips, G. N., Fillers, J. P., & Cohen, C. (1986). Tropomyosinkristallstruktur och muskelreglering. Journal of Molecular Biology, 192, 111-131.
  5. Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Histologi. En text och atlas med korrelerad cell- och molekylärbiologi (5: e upplagan). Lippincott Williams & Wilkins.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.