Войти
| NP_9251243700>NP_91243779>NP_003310. NP_596869. NP_596870. |
|---|
| Просмотр / редактирование человека | Просмотр / редактирование мыши |
Титин, также известный как коннектин, представляет собой белок, который у человека кодируется геном TTN . Титин - это гигантский белок длиной более 1 мкм, который функционирует как молекулярная пружина, которая отвечает за пассивную эластичность мышцы. Он содержит 244 индивидуально свернутых белковых домена, связанных неструктурированными последовательностями пептида. Эти домены разворачиваются, когда белок растягивается, и повторно складываются при снятии напряжения.
Титин важен для сокращения поперечно-полосатых мышечных тканей. Он соединяет линию Z с линией M в саркомере. Белок способствует передаче силы по линии Z и напряжению покоя в области I полосы. Он ограничивает диапазон движений саркомера при напряжении, тем самым способствуя пассивной жесткости мышц. Различия в последовательности тайтина между разными типами мышц (например, сердечными или скелетными) коррелировали с различиями в механических свойствах этих мышц.
Титин является третьим по распространенности белком в мышцах (после миозин и актин ), а взрослый человек содержит примерно 0,5 кг тайтина. Обладая длиной от ~ 27000 до ~ 35000 аминокислот (в зависимости от изоформы сплайсинга ), тайтин является крупнейшим из известных белков . Кроме того, ген тайтина содержит наибольшее количество экзонов (363), обнаруженных в любом отдельном гене, а также самый длинный единственный экзон (17 106 п.н.).
в 1954 г. впервые предложили эластичную структуру мышечных волокон для учета возврата в состояние покоя когда мышцы растягиваются, а затем расслабляются. В 1977 году и его коллеги выделили эластичный белок из мышечного волокна, который они назвали коннектином. Два года спустя и его коллеги идентифицировали дублетную полосу на геле для электрофореза, соответствующую высокомолекулярному эластичному белку, который они назвали тайтином.
в 1990 году выделили частичную кДНК клон тайтина. В 1995 году Лабейт и определил последовательность кДНК сердечного тайтина человека. Лабейт и его коллеги в 2001 году определили полную последовательность гена тайтина человека.
Ген человека, кодирующий тайтин, расположен на длинном плече хромосомы 2 и содержит 363 экзона, которые вместе код для 38 138 остатков (4200 кДа). Внутри гена обнаружено большое количество экзонов PEVK (пролин-глутамат-валин-лизин структурных мотивов ) длиной от 84 до 99 нуклеотидов, которые кодируют консервативные мотивы из 28-33 остатков, которые могут представлять конструктивные элементы пружины тайтин ПЭВК. Число мотивов PEVK в гене тайтина, по-видимому, увеличивалось в процессе эволюции, очевидно, модифицируя геномную область, отвечающую за весенние свойства тайтина.
Ряд изоформ тайтина образуются в различных поперечно-полосатых мышечных тканях в результате альтернативного сплайсинга. Все эти изоформы, кроме одной, имеют длину от ~ 27000 до ~ 36000 аминокислотных остатков. Исключение составляет небольшая сердечная изоформа novex-3, длина которой составляет всего 5604 аминокислотных остатка. В следующей таблице перечислены известные изоформы тайтина:
| Изоформа | alias/description | length | MW |
|---|---|---|---|
| Q8WZ42-1 | The " каноническая "последовательность | 34,350 | 3,816,030 |
| Q8WZ42-2 | 34,258 | 3,805,708 | |
| Q8WZ42-3 | Малое сердце N2- B | 26,926 | 2,992,939 |
| Q8WZ42-4 | Soleus | 33,445 | 3,716,027 |
| Q8WZ42-5 | 32,900 | 3,653,085 | |
| Q8WZ42-6 | Малая сердечная новекс-3 | 5,604 | 631,567 |
| Q8WZ42-7 | Сердечный novex-2 | 33,615 | 3,734,648 |
| Q8WZ42-8 | Сердечный novex-1 | 34,475 | 3,829,846 |
| Q8WZ42-9 | 27,118 | 3,013,957 | |
| Q8WZ42-10 | 27,051 | 3,006,755 | |
| Q8WZ42-11 | 33,423 | 3,713,600 | |
| Q8WZ42-12 | 35,991 | 3,994,625 | |
| Q8WZ42-13 | 34,484 | 3,831,069 |
Титин - самый крупный из известных белок; его человеческий вариант состоит из 34 351 аминокислот, причем молекулярная масса зрелой «канонической» изоформы белка составляет приблизительно 3 816 188,13 Da. Его мышиный гомолог еще больше и включает 35 213 аминокислот с молекулярной массой 3 906 487,6 Да. Его теоретическая изоэлектрическая точка равна 6,01. эмпирическая химическая формула белка: C 169,719 H 270,466 N 45,688 O 52,238 S 911. Он имеет теоретический индекс нестабильности (II) 42,41, классифицируя белок как нестабильный. in vivo период полураспада белка, время, необходимое для разложения половины количества белка в клетке после его синтеза в клетке, по прогнозам, составляет примерно 30 часов (в ретикулоцитах млекопитающих ).
домены Ig титина. a) Схема части саркомера b) Структура доменов Ig c) Топология доменов Ig. Белок тайтин расположен между толстой нитью миозина и Z-диском. Титин состоит в основном из линейного массива двух типов модулей, также называемых белковых доменов (всего 244 копии): типа I домен фибронектина типа III (132 копии) и типа II домен иммуноглобулина (112 копий). Однако точное количество этих доменов у разных видов разное. Этот линейный массив далее организован в две области:
С-концевой участок также содержит серин киназный домен, который в первую очередь известен своей способностью к адаптации мышца до механического напряжения. Он «чувствителен к растяжению» и помогает устранить чрезмерное растяжение саркомера. N-конец (конец Z-диска) содержит «Z-повтор», который распознает актинин альфа 2.
белковые домены А-полосы титина. Белые прямоугольники - это Fn3 домены, красные прямоугольники - Ig домены, желтые прямоугольники - Fn3-домены с - AVNKYG- последовательность, а черный прямоугольник - это домен протеинкиназы. Эластичность области PEVK имеет как энтропийный, так и энтальпический вклад и характеризуется полимер остаточная длина и модуль упругости. При растяжении от низкого до среднего эластичность PEVK может быть смоделирована с помощью стандартной червеобразной цепочки (WLC) модели энтропийной эластичности. При высоких значениях растяжения растяжение ПЭВК можно смоделировать с помощью модифицированной модели WLC, которая включает энтальпийную эластичность. Разница между эластичностью при низком и высоком растяжении обусловлена электростатическим повышением жесткости и гидрофобными эффектами.
Домены тайтина произошли от общего предка в результате многих событий дупликации генов. Дублированию доменов способствовал тот факт, что большинство доменов кодируются одиночными экзонами. Другие гигантские саркомерные белки, состоящие из повторов Fn3 / Ig, включают обскурин и миомезин. В ходе эволюции механическая прочность тайтина, по-видимому, снижается из-за потери дисульфидных связей по мере того, как организм становится тяжелее.
Полоса титина A имеет гомологи у беспозвоночных, такие как твичин (unc-22) и проектин, которые также содержат Повторы Ig и FNIII и домен протеинкиназы. События дупликации генов происходили независимо, но происходили из одних и тех же предковых доменов Ig и FNIII. Говорят, что белок тайтин был первым, кто вышел из семьи. Drosophila projectin, официально известный как изогнутый (bt), связан с летальностью из-за невозможности вырваться из яйца при некоторых мутациях, а также из-за доминирующих изменений углов крыльев.
| Повтор Титина | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Titin_Ig-rpts | ||||||||
| Pfam | PF06582 | ||||||||
| InterPro | IPR010939 | ||||||||
| |||||||||
Титин дрозофилы, также известный как кеттин или саллимус (sls), не содержит киназ. Он играет роль в эластичности как мышц, так и хромосом. Он гомологичен I-полосе тайтина позвоночных и содержит домены Ig PEVK, многие из которых являются горячей мишенью для сплайсинга. Также существует гомолог тайтина, ttn-1, в C. elegans. Он имеет киназный домен, несколько повторов Ig / Fn3 и повторы PEVT, которые одинаково эластичны.
Модель мышечного сокращения скользящей нитью. (Титин указан вверху справа.) Титин - это большой обильный белок поперечно-полосатой мускулатуры. Основные функции титина - стабилизировать толстую нить, центрировать ее между тонкими нитями, предотвратить чрезмерное растяжение саркомера и оттолкнуть саркомер, как пружина, после того, как он растянут. N-концевой участок Z-диска и C-концевой участок M-линии связываются с Z-линией и M-линией саркомера, соответственно, так что одна молекула тайтина охватывает половину длины саркомер. Титин также содержит сайты связывания для белков, ассоциированных с мышцами, поэтому он служит шаблоном адгезии для сборки сократительных механизмов в мышечных клетках. Он также был идентифицирован как структурный белок для хромосом. Значительная вариабельность существует в областях I-диапазона, M-линии и Z-диска тайтина. Вариабельность в области I-диапазона способствует различию эластичности разных изоформ тайтина и, следовательно, различию эластичности разных типов мышц. Из множества идентифицированных вариантов тайтина пять описаны с доступной полной информацией о транскриптах.
Доминантная мутация в TTN вызывает предрасположенность к грыжам.
Титин взаимодействует со многими саркомерными белками, включая:
Мутации в пределах необычно долгого Последовательность этого гена может вызывать преждевременные стоп-кодоны или другие дефекты. Мутации титина связаны с наследственной миопатией с ранней дыхательной недостаточностью, миопатией с ранним началом со смертельным исходом кардиомиопатией, основной миопатией с сердечными заболеваниями, центроядерной миопатией, поясная мышечная дистрофия тип 2J, семейная дилатационная кардиомиопатия 9, гипертрофическая кардиомиопатия и мышечная дистрофия большеберцовой кости. Дальнейшие исследования также показывают, что никакая генетически связанная форма какой-либо дистрофии или миопатии не может быть безопасно исключена из-за мутации в гене TTN. Усекающие мутации у пациентов с дилатационной кардиомиопатией чаще всего обнаруживаются в области А; хотя можно ожидать, что укорочения в восходящей I области полностью предотвратят трансляцию области A, альтернативный сплайсинг создает некоторые транскрипты, которые не сталкиваются с преждевременным стоп-кодоном, улучшая его действие.
Аутоантитела. к тайтину вырабатываются у пациентов с аутоиммунным заболеванием склеродермией.
Было показано, что титин взаимодействует с:
Название тайтин происходит от греческого Titan (гигантское божество, любое существо большого размера).
Как самый крупный из известных белков, тайтин также имеет самое длинное название IUPAC белка. Полное химическое название канонической формы тайтина, которое начинается с метионил... и заканчивается... изолейцин, содержит 189 819 букв и иногда встречается быть самым длинным словом в английском языке или в любом языке. Однако лексикографы рассматривают родовые названия химических соединений как словесные формулы, а не английские слова.
 | Найдите полное химическое название тайтина в Wiktionary, бесплатном словаре. |
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США, которая находится в общественном достоянии.
