Titin

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 19 mars 2021; kontroller kräver 7 redigeringar .

Titin
Tredimensionell struktur av titinmodulen typ I. PDB är ritat baserat på 1bpv.
Tillgängliga strukturer PDB Ortologisk sökning: PDBe , RCSB Lista över PDB-ID 1bpv , 1g1c , 1nct , 1ncu , 1tit , 1tiu , 1tki , 1tnm , 1tnn , 1waa , 1ya5 , 2a38 , 2bk8 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 3LCY , 3LPW , 3PUC , 3Q5O , 3QP3 , 4JNW
Identifierare
Symbol	TTN  ; CMD1G; CMH9; CMPD4; EOMFC; HMERF; LGMD2J; MYLK5; TMD
Externa ID:n	OMIM:  188840 MGI :  98864 HomoloGene :  130650 GeneCards : TTN Gene
EG-nummer	2.7.11.1
Genontologi Fungera • proteasbindning • proteinserin/treoninkinasaktivitet • proteintyrosinkinasaktivitet • kalciumjonbindning • proteinbindning • kalmodulinbindning • ATP-bindning • strukturella beståndsdelar i muskler • enzymbindning • proteinkinasbindning • telethoninbindning • identisk proteinbindning • aktininbindning • proteinsjälv -association • aktinfilamentbindning • muskelalfa-aktininbindning • strukturell molekylaktivitet som ger elasticitet cellkomponent • kondenserad nukleär kromosom • extracellulär region • kärna • nukleolus • cytoplasma • Golgi-apparat • cytosol • tvärstrimmig muskel tunt filament • Z-skiva • M-band • I-band • extracellulär vesikulär exosom biologisk process • in utero embryonal utveckling • trombocytdegranulering • hjärtmuskelhypertrofi • muskelkontraktion • tvärstrimmig muskelkontraktion • mitotisk kromosomkondensering • vuxen hjärtutveckling • blodkoagulering • peptidyl-tyrosinfosforylering • muskeltrådsglidning • blodplättsaktivering • skelettmuskel tunna trådar • skelettmuskelmyosin tjock filament • detektering av muskelsträckning • framåtrörelse • sarkomerorganisation • reglering av proteinkinasaktivitet • hjärtmuskelfiberutveckling • sarkomerogenes • reglering av katalytisk aktivitet • svar på kalciumjon • hjärtmyofibrilsammansättning • hjärtmuskelvävnadsmorfogenes • hjärtmuskelkontraktion Källor: Amigo / QuickGO
RNA-uttrycksprofil
Mer information
ortologer
Se	Mänsklig	Mus
Entrez	7273	22138
Ensemble	ENSG00000155657	ENSMUSG00000051747
UniProt	Q8WZ42	A2ASS6
RefSeq (mRNA)	NM_001256850	NM_011652
RefSeq (protein)	NP_001243779	NP_035782
Locus (UCSC)	Chr 2: 179,39 – 179,7 Mb	Chr 2: 76,7 – 76,98 Mb
Sök i PubMed	[ett]	[2]

Titin , även känt som connectin  , är den största av de enskilda polypeptiderna . Det spelar en viktig roll i processen med tvärstrimmig muskelkontraktion [1] [2] . Titingenen innehåller det största antalet exoner

Struktur

Titin, bestående av 38138 aminosyror (soleus titin), är det största kända proteinet . Molekylvikten för proteinet är ungefär 2 993 442 763 a.u. m.u. [3] , dess teoretiska isoelektriska punkt är 6,01 [4] . Den empiriska kemiska formeln för detta protein är C 132983 H 211861 N 36149 O 40883 S 693 . Det teoretiska instabila indexet (II), som visar dess stabilitet in vitro, är 39,69. Halveringstiden (den tid som krävs för att hälften av proteinet i cellen försvinner efter dess syntes) är cirka 30 timmar (i djurretikulocyter) [5] . Titin består huvudsakligen av linjära block av moduler av två typer: typ I (fibronektin typ III-domän) och typ II (immunoglobulinliknande domän) [6] . Dessa linjeblock är ytterligare organiserade i två sektioner:

N-terminal (som en del av sarkomerens I-band ) fungerar som en elastisk del av molekylen och består huvudsakligen av typ II-moduler. Specifikt består grupp I av två sträckor av typ II tandem immunoglobulindomäner på varje sida av PEVK-regionen, rika på prolin , glutaminsyra , valin och lysin . Den ligger mellan myosin och Z-skivan [7] . C-terminal (som en del av A-banor) utför en kontrollfunktion och har troligen proteinkinasaktivitet. A-band består av alternerande typ I- och typ II-moduler.

Funktioner

Titin är ett stort , tvärstrimmigt muskelprotein . Den N-terminala sektionen av Z-skivan och den C-terminala sektionen av M-linjen är anslutna till Z-skivan respektive M-linjen på sarkomeren , så att en enda titinmolekyl sträcker sig längs halva dess längd . Titin innehåller också förankringsställen för att fästa muskelproteiner, så att det fungerar som en mall för korrekt sammansättning av proteinerna som utgör sarkomeren. Det visade sig att det också ingår som ett strukturellt protein i sammansättningen av kromosomer . Signifikant variabilitet är karakteristisk för de regioner av titinmolekylen som är belägna i I-bandet, M-linjen och Z-skivan. Variabilitet i regionen av I-bandet bestämmer skillnaderna i elasticiteten hos olika isoformer av titin, och följaktligen skillnaderna i elasticiteten hos olika typer av muskler. Av de många kända varianterna av titin har endast fem av dem en helt dechiffrerad aminosyrasekvens [2] [8] .

Titin interagerar med en mängd olika sarkomeriska proteiner, inklusive: [9]

• Z-linjär region: teletonin och α-aktinin-1
• Sektion av I-bandet: calpein-3 och obscurin
• M-linjär region: myosinbindande protein C, calmodulin 1, calpein-3 och Ubiquitin-ligas .

Roll i medicin

Mutationer i titingenen är associerade med ärftlig hypertrofisk kardiomyopati [10] [11] och progressiv distal Miyoshi muskeldystrofi [12] . Autoantikroppar mot titin produceras hos patienter med autoimmun sklerodermi [13] .

Tillämpningsmöjligheter

En teknologi har hittats för mikrobiologisk produktion av syntetisk titin och muskelpolymerer av titin för att producera fibrer med höga prestandaegenskaper överlägsna många syntetiska och naturliga polymerer. [14] De kan användas för att tillverka kläder, skyddsutrustning, biomedicinska implantat och proteser. [femton]

Betydelse i lingvistik

Som det största kända proteinet har titin det längsta IUPAC- nomenklaturnamnet . Det fullständiga kemiska namnet, som börjar metionyl ... och slutar ... isoleucin , inkluderar (på engelska) 189 819 bokstäver, erkänt som det längsta ordet inte bara på engelska, utan i alla andra [16] . Men professionella ordbokskompilatorer betraktar namnen på kemiska föreningar som verbala kemiska formler snarare än som ord i vanligt språk [17] .

Anteckningar

1. ↑ OMIM 188840
2. ↑ 1 2 Entrez-gen: TTN titin . Arkiverad från originalet den 13 februari 2021. (obestämd)
3. ↑ Resultat av molekylviktsberäkning . Datum för åtkomst: 20 december 2009. Arkiverad från originalet den 4 mars 2016. (obestämd)
4. ↑ ExPASy-beräknad pI för titin . Hämtad 26 augusti 2007. Arkiverad från originalet 12 april 2012. (obestämd)
5. ↑ Swiss-Prot Protein kunskapsbas, huvudpost . Hämtad 4 maj 2006. Arkiverad från originalet 12 april 2012. (obestämd)
6. ↑ Labeit S., Kolmerer B. Titins: jätteproteiner som ansvarar för muskelultrastruktur och elasticitet  //  Science : journal. - 1995. - Oktober ( vol. 270 , nr 5234 ). - S. 293-296 . — PMID 7569978 .
7. ↑ Wang K., McCarter R., Wright J., Beverly J., Ramirez-Mitchell R. Reglering av skelettmuskelstyvhet och elasticitet av titinisoformer: ett test av den segmentella förlängningsmodellen för vilospänning  //  Proceedings  : tidskrift. - 1991. - August ( vol. 88 , nr 16 ). - P. 7101-7105 . — PMID 1714586 .
8. ↑ Labeit S., Barlow DP, Gautel M., Gibson T., Holt J., Hsieh CL, Francke U., Leonard K., Wardale J., Whiting A., Trinick J. Ett vanligt mönster av två typer av 100 -residue motiv i sekvensen av titin  (engelska)  // Nature : journal. - 1990. - Maj ( vol. 345 , nr 6272 ). - s. 273-276 . - doi : 10.1038/26926a0 . — PMID 2129545 .
9. ↑ Bang ML, Centner T., Fornoff F., Geach AJ, Gotthardt M., McNabb M., Witt CC, Labeit D., Gregorio CC, Granzier H., Labeit S. Den fullständiga gensekvensen av titin, uttryck av en ovanlig ca 700 kDa titinisoform, och dess interaktion med obscurin identifierar ett nytt Z-linje till I-band länksystem   // Circ . Res. : journal. - 2001. - November ( vol. 89 , nr 11 ). - P. 1065-1072 . doi : 10.1161 / hh2301.100981 . — PMID 11717165 .  (inte tillgänglig länk)
10. ↑ Siu BL, Niimura H., Osborne JA, Fatkin D., MacRae C., Solomon S., Benson DW, Seidman JG, Seidman CE Familjär dilaterad kardiomyopati -lokus mappar till kromosom 2q31  //  Cirkulation : journal. Lippincott Williams & Wilkins, 1999. - Mars ( vol. 99 , nr 8 ). - P. 1022-1026 . — PMID 10051295 . Arkiverad från originalet den 24 maj 2008.
11. ↑ Itoh-Satoh M., Hayashi T., Nishi H., Koga Y., Arimura T., Koyanagi T., Takahashi M., Hohda S., Ueda K., Nouchi T., Hiroe M., Marumo F. , Imaizumi T., Yasunami M., Kimura A. Titinmutationer som molekylär grund för dilaterad kardiomyopati   // Biochem . Biophys. Res. kommun. : journal. - 2002. - Februari ( vol. 291 , nr 2 ). - s. 385-393 . - doi : 10.1006/bbrc.2002.6448 . — PMID 11846417 .
12. ↑ Hackman P., Vihola A., Haravuori H., Marchand S., Sarparanta J., De Seze J., Labeit S., Witt C., Peltonen L., Richard I., Udd B. Tibial muskeldystrofi är en titinopati orsakad av mutationer i TTN, genen som kodar för det jättelika skelettmuskelproteinet titin   // Am . J. Hum. Genet. : journal. - 2002. - September ( vol. 71 , nr 3 ). - S. 492-500 . - doi : 10.1086/342380 . — PMID 12145747 .
13. ↑ Machado C., Sunkel CE, Andrew DJ Humana autoantikroppar avslöjar titin som ett kromosomalt protein  //  J. Cell Biol. : journal. - 1998. - April ( vol. 141 , nr 2 ). - s. 321-333 . doi : 10.1083 / jcb.141.2.321 . — PMID 9548712 .
14. ↑ Bowen, CH, Sargent, CJ, Wang, A. et al. (2021). Mikrobiell produktion av megadalton titin ger fibrer med fördelaktiga mekaniska egenskaper. Nat Commun 12, 5182 https://doi.org/10.1038/s41467-021-25360-6
15. ↑ Irving M. (2021) Syntetiska muskelfibrer skulle kunna göra kläder tuffare än Kevlar Arkiverad 31 augusti 2021 på Wayback Machine . Ny Atlas
16. ↑ Vilket är det längsta ordet på engelska? . CliffsNotes.com . Datum för åtkomst: 24 januari 2016. Arkiverad från originalet den 4 februari 2016. (obestämd)
17. ↑ Oxford Word and Language Service team. Fråga experterna - Vilket är det längsta engelska ordet? . AskOxford.com/Oxford University Press . Tillträdesdatum: 13 januari 2008. Arkiverad från originalet den 12 april 2012. (obestämd)