Elastne proteiintitiin koosneb umbes 30,000 XNUMX-st aminohapped, muutes selle suurimaks teadaolevaks inimvalguks. Sarkomeeride, skeleti- ja südamelihaste väikseima kokkutõmbuva üksuse komponendina tagab titiin filamentidena elastse ühenduse Z-ketaste ja müosiinipeade vahel. Titaanfilamendid on passiivselt eellaaditud ja tõmbuvad pärast kokkutõmbumist müosiinfilamendid tagasi, mis on ligikaudu võrreldav masina eellaaditud tagasivedru funktsiooniga.
Mis on titiin?
Titaan on suhteliselt tohutu, elastne valk, millel on molekul mass umbes 3.6 miljonist daltonist, mis kehastavad suurimat teadaolevat inimvalgu molekuli. Titaan, tuntud ka kui kontiin, on vöötlihase skeleti ja südamelihaste oluline komponent. Koos pingutades titin molekulid liituda, moodustades elastsed titiinfilamentid ja hoides müosiini filamendid positsioonis sarkoomis, lihaste väikseimas kontraktiilses üksuses. Pärast kokkutõmbumist ja järgnevat lõõgastus lihase lihast, toetavad nad müosiini hõõgniitide ümberpaigutamist nende elastse eelpinge abil. Lihase puhkefaasis tagavad titiinniidid püsiva kerge lihaspinge. Rahvusvahelise puhta ja rakendusliku keemia liidu (IUPAC) rahvusvaheliselt kehtivate reeglite kohaselt valgud on nimetatud vastavalt aminohapped need sisaldavad, nimelt vastavalt nende esmasele järjestusele. Kui seda reeglit titiini suhtes rakendatakse, on tulemuseks akronüüm, mis koosneb ligi 190,000 XNUMX tähest ja mille lugemine võtab mitu tundi.
Anatoomia ja struktuur
Sarkoomi sees tagavad titiinniidid elastse seose kontraktiilsete müosiinfilamentide ja nn Z-ketaste vahel, mis piiravad iga sarkoomi mõlemas otsas. Iga üksik müosiini hõõgniit on mõlemast otsast ühendatud titiinniidiga, millest igaüks on ankurdatud Z-kettaga nii, et puhkefaasis ja ka kokkutõmbumisfaasis hoiavad müosiini hõõgniidid oma kohal titiinniidid. Ligikaudu 30,000 XNUMX aminohapped on korraldatud kokku 320 valgu domeeniks. Valgu domeenid koosnevad aminorühmadest happed mis võiks toimida sõltumatult ülejäänud valgu molekulist iseseisva valgu või polüpeptiidina ja täita füsioloogilisi funktsioone. Mitusada järjestikku ühendatud sarkoomi moodustab lihase ehk müofibrilli, mis omakorda moodustavad mitusada lihaskiudu. Valgusmikroskoobi all on paralleelselt ja üksteise taha paigutatud sarkoomide üksikud tsoonid nähtavad põiki triibudena. Mõlemal juhul on tumedatest ilmuvatest Z-ketastest paremal ja vasakul näha heledamaid nn I-ribasid, mis lisaks aktiinfilamentidele sisaldavad peamiselt elastset titiini.
Funktsioon ja ülesanded
Sarkoomi - vöötlihase lihasraku väikseima funktsionaalse üksuse - kontraktiilne funktsioon tugineb müosiini niitidele, mis lihase kokkutõmbumise ajal teleskoobile viivad, põhjustades sarkoomi lühenemist. Tagamaks, et müosiini niitide lühenemine mõjutab kogu lihast, on need mõlemalt poolt ühendatud titiinniitidega, mis on omakorda kinnitatud Z-ketaste külge. See tähendab, et titiinniidid moodustavad elastse ühenduse müosiinfilamentide ja Z-ketaste vahel. Titaanfilamendid pakuvad teatud eelpinget, et hoida müosiini filamendid neid ümbritsevas aktiinfilamentide vahel keskmises asendis nii lõdvestunud kui ka kokkutõmbunud olekus. Titiini elastsus tagab kontraktsiooni ja lõõgastus lihase faasid ei järgi üksteist jõnksatult, kuid on aeglustunud ja neid saab peenmotoorika juhtimise osas paremini kontrollida. Pealegi neutraliseerivad titiinniidid tugevate ja vägivaldsete lihaskiudude vigastusi venitus elastse “saagikuse” abil. Lisaks suurendavad titiinniidid kogu kaugust, mida lihas võib üldiselt lühendada, kuna titiinikiud lühenevad ka kontraktsioonifaasis ja suurendavad sarkoomi kontraktiilset rada. Jooksul lõõgastus lihase faasis on titiinniitide toime nende põhipingete tõttu võrreldav tagasivedru tööpõhimõttega. Titiini elastsus toetab seega passiivselt antagonistliku lihase tööd, mis põhimõtteliselt tagab sarkoomide tagasitõmbamise algsesse pikkusesse.
Haigused
Lihasehaigused ja kaebused, mille põhjuseks võib olla struktuurse valgu titiini talitlushäire, pole teada. Tõenäoliselt on see kõige tuntum lihasehaigus, milles ka titiin mängib rolli lihaste valulikkus, millega peaaegu kõik oma elu jooksul kokku puutuvad üks või mitu korda. Hiljutiste järelduste kohaselt lihaste valulikkus on põhjustatud sarkoomide Z-ketaste mikropraodest ja titiini ning teiste valgud kaasatud. Suure tõenäosusega tüüpiline lihaste valulikkus pärineb lihasrakkude reaktsioonist minivigastustele. Tekivad valulikud põletikulised reaktsioonid, mis peaksid võimaldama sarkomeere kiiresti parandada. Seoses lihasvaluga on endiselt arvamus, et see on tingitud lihase liigsest hapestumisest koos piimhape, oletus, mis on hiljem ümber lükatud. Myasthenia gravis on haruldane neuromuskulaarne haigus, milles osaleb ka titiin. See on motoorse signaali lihasrakkudesse edastamise häire. Autoantikehad blokeerida atsetüülkoliin mootori otsaplaadi retseptorid. Autoantikehad suunata keha enda kudesid või hormoonid. Enamikul põdevatest patsientidest myasthenia gravis, antikehade valgufragmendi vastu saab tuvastada. See on molekuliga polüpeptiid mass 30,000 XNUMX daltonit, mis sisaldub titiinis. Avastamine antikehade titiini alamstruktuuri vastu on kasulik diferentsiaaldiagnoos autoimmuunhaiguse kahtlus myasthenia gravis.
