TNNI2 - TNNI2

TNNI2
Protein TNNI2 PDB 1a2x.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyTNNI2, AMCD2B, DA2B, FSSV, fsTnI, troponin I2, rychlý skeletální typ, DA2B1
Externí IDOMIM: 191043 MGI: 105070 HomoloGene: 37752 Genové karty: TNNI2
Umístění genu (člověk)
Chromozom 11 (lidský)
Chr.Chromozom 11 (lidský)[1]
Chromozom 11 (lidský)
Genomic location for TNNI2
Genomic location for TNNI2
Kapela11p15.5Start1,838,981 bp[1]
Konec1,841,680 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE TNNI2 206393 at fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

7136

21953

Ensembl

ENSG00000130598
ENSG00000288219

ENSMUSG00000031097

UniProt

P48788

P13412

RefSeq (mRNA)

NM_003282
NM_001145829
NM_001145841

NM_009405

RefSeq (protein)

NP_001139301
NP_001139313
NP_003273

NP_033431

Místo (UCSC)Chr 11: 1,84 - 1,84 MbChr 7: 142,44 - 142,44 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Troponin I, rychlý kosterní sval je protein že u lidí je kódován TNNI2 gen.[5][6]

Gen TNNI2 je lokalizován na 11p15,5 v lidském chromozomálním genomu a kóduje rychlé záškuby kosterní sval troponin I (fsTnI). fsTnI je 21,3 kDa protein skládající se z 182 aminokyselin včetně první methionin s izoelektrický bod (pí) 8,74. Je to inhibiční podjednotka komplex troponinů v rychlých vláknech kosterního svalstva.[7]

Genová evoluce

Obrázek 1: Evoluční linie genových párů TnI-TnT
Obrázek 2: Evoluční linie řádků izoforem fsTnI obratlovců odvozených ze srovnání aminokyselinových sekvencí.

U obratlovců se vyvinuly tři homologní geny kódující tři izoformy TnI specifické pro svalový typ.[8][9][10] Sekvenční analýza, imunologická vzdálenost a zkoumání evolučně potlačených konformačních stavů ukázaly, že geny TnI se vyvinuly v těsné vazbě s geny kódujícími troponin T (TnT), další podjednotku komplexu troponinu.[10] Rychlý pár TnI-rychlý TnT gen představuje původní geny TnI a TnT (obr. 1). Tři páry genů TnI-TnT specifické pro svalová vlákna pravděpodobně pocházely z genu předka podobného TnI, který se pravděpodobně duplikoval, aby vytvořil úzce propojený rychlý genový pár podobný TnI a rychlý TnT. Pozdější události duplikace vedly ke vzniku pomalého páru genů podobných TnI a srdečnímu TnT, který byl dále duplikován za vzniku současných párů genů pomalého TnI-srdečního TnT a srdečního TnI-pomalého TnT. Zdánlivě míchaný pár genů ssTnI a cTnI je ve skutečnosti funkčně příbuzný, protože společně exprimují a tvoří komplex troponinů v embryonálním srdci. Překrývání enhancerových prvků promotoru genu TnT s upstream strukturou genu TnI může být kritickým faktorem při zachování úzké vazby párů genů TnI a TnT.[11]

Fylogenetický strom na obr. 2 shrnuje evoluční linii izoforem fsTnI u druhů obratlovců.

Fylogenetická analýza izoforem TnI obratlovců prokázala, že každá izoforma specifická pro svalový typ je u různých druhů konzervativnější než tři izoformy u jednoho daného druhu, což naznačuje časně odlišné funkce izoforem specifických pro typ svalového vlákna a také zachování funkcí pro každý typ svalového vlákna.[12]

Distribuce tkání

Rychlý kosterní sval TnI byl nejprve klonován z cDNA knihovny kosterního svalstva.[13] Obecně se pozoruje, že fsTnI je výlučně exprimován ve vláknech rychlého záškubu kosterního svalstva. Novější studie uvádějí, že podjednotky rychlého troponinu kosterního svalstva (fsTnI, fsTnT, fsTnC) byly exprimovány ve významných hladinách v buňkách hladkého svalstva krevních cév myší,[14] močový měchýř a průdušky.[15] Exprese fsTnI byla také nalezena v nesvalových buňkách, jako jsou lidské epiteliální buňky rohovky[16] a chrupavky.[17][18] Funkce fsTnI vyjádřená v buňkách hladkého svalstva a nesvalových buňkách je nejasná.

Struktura a funkce bílkovin

Obrázek 3: Konformační změny vyskytující se v komplexu troponinu během svalové kontrakce a relaxace (upravené z modelu navrženého Vinogradovou a kol.

Krystalografická struktura fsTnI v troponinovém komplexu z kuřecího rychlého kosterního svalu ukázala celkovou strukturu[19] podobné jako u srdečního troponinu.[20] Inhibiční oblast fsTnI byla rozlišena v kosterním troponinu, zatímco byla neviditelná v krystalové struktuře srdečního troponinu. Na základě krystalové struktury bylo navrženo schematické znázornění (obr. 3), které ukazuje konformační změny troponinu během svalové aktivace a relaxace.

Posttranslační úpravy

Fosforylace: Ser118 fsTnI, ekvivalent k Ser150 v cTnI, byl uváděn jako fosforylační substrát AMPK.[21] Jelikož je AMPK klíčovým regulátorem buněčné energetiky, může fosforylace tohoto místa poskytnout adaptivní mechanismus během deprivace energie v kosterních i srdečních svalech.

S-glutathionylace: Bylo zjištěno, že fsTnI je S-glutathionylovaný na Cys133 v kosterních svalech rychlého škubnutí hlodavců a ve svalových vláknech typu II po cvičení, což zvýšilo Ca2+ citlivost kontraktilního aparátu.[22]

Klinický význam

U pacientů s distální artrogrypózou byla nalezena missense mutace R174Q, nesmyslná mutace R156X a tři delece jediného zbytku DE167, DK175 a DK176, všechny v C-terminální aktin-tropomyosin interagující doméně.[23][24][25][26]

Kostní sval TnI byl navržen jako citlivý a rychlý sérový marker specifický pro vlákno poškození kosterního svalstva.[27][28] Koncentrace fsTnI ve zvýšené periferní krvi, když byla poškozena vlákna rychlého záškubu.[28]

Poznámky

Reference

  1. ^ A b C ENSG00000288219 GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000130598, ENSG00000288219 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000031097 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Tiso N, Rampoldi L, Pallavicini A, Zimbello R, Pandolfo D, Valle G, Lanfranchi G, Danieli GA (leden 1997). „Jemné mapování pěti genů lidského kosterního svalstva: alfa-tropomyosin, beta-tropomyosin, pomalý záškub troponinu-I, rychlý záškub troponinu-I a rychlý troponin-C“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 230 (2): 347–50. doi:10.1006 / bbrc.1996.5958. PMID  9016781.
  6. ^ „Entrez Gene: TNNI2 troponin I typu 2 (skeletální, rychlý)“.
  7. ^ Jin JP, Zhang Z, Bautista JA (01.01.2008). "Diverzita izoforem, regulace a funkční adaptace troponinu a kalponinu". Kritické recenze v eukaryotické expresi genů. 18 (2): 93–124. doi:10.1615 / critreveukargeneexpr.v18.i2.10. PMID  18304026.
  8. ^ Hastings KE (únor 1997). „Molekulární vývoj rodiny genů troponinů I obratlovců“. Struktura a funkce buněk. 22 (1): 205–11. doi:10.1247 / csf.22.205. PMID  9113408.
  9. ^ Perry SV (leden 1999). "Troponin I: inhibitor nebo zprostředkovatel". Molekulární a buněčná biochemie. 190 (1–2): 9–32. doi:10.1023 / A: 1006939307715. PMID  10098965. S2CID  23721684.
  10. ^ A b Chong SM, Jin JP (květen 2009). „Zkoumat vývoj bílkovin detekcí potlačených epitopových struktur“. Journal of Molecular Evolution. 68 (5): 448–60. doi:10.1007 / s00239-009-9202-0. PMC  2752406. PMID  19365646.
  11. ^ Huang QQ, Jin JP (prosinec 1999). "Zachovaná úzká vazba mezi geny kódujícími troponin I a troponin T, což odráží vývoj adaptačních proteinů spojujících Ca (2+) signalizaci kontraktility". Journal of Molecular Evolution. 49 (6): 780–8. doi:10.1007 / pl00006600. PMID  10594179. S2CID  9839814.
  12. ^ Jin JP, Chen A, Huang QQ (červenec 1998). „Tři alternativně sestříhané myší izoformy troponového T kosterního svalstva T: konzervovaná primární struktura a regulovaná exprese během postnatálního vývoje“. Gen. 214 (1–2): 121–9. doi:10.1016 / s0378-1119 (98) 00214-5. PMID  9651500.
  13. ^ Zhu L, Perez-Alvarado G, Wade R (duben 1994). „Sekvenování cDNA kódující izoformu lidského rychlého kosterního svalstva troponinu I“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - genová struktura a exprese. 1217 (3): 338–40. doi:10.1016/0167-4781(94)90297-6. PMID  8148383.
  14. ^ Moran CM, Garriock RJ, Miller MK, Heimark RL, Gregorio CC, Krieg PA (srpen 2008). „Exprese komplexu troponinů s rychlým záškubem, fTnT, fTnI a fTnC, ve hladkém svalstvu cév“. Motilita buněk a cytoskelet. 65 (8): 652–61. doi:10,1002 / cm. 20291. PMC  2570210. PMID  18548613.
  15. ^ Ju Y, Li J, Xie C, Ritchlin CT, Xing L, Hilton MJ, Schwarz EM (září 2013). „Exprese troponinu T3 v kosterním a hladkém svalstvu je nutná pro růst a postnatální přežití: charakterizace myší Tnnt3 (tm2a (KOMP) Wtsi)“. Genesis. 51 (9): 667–75. doi:10.1002 / dvg.22407. PMC  3787964. PMID  23775847.
  16. ^ Kinoshita S, Adachi W, Sotozono C, Nishida K, Yokoi N, Quantock AJ, Okubo K (září 2001). "Vlastnosti lidského očního povrchového epitelu". Pokrok ve výzkumu sítnice a očí. 20 (5): 639–73. doi:10.1016 / s1350-9462 (01) 00007-6. PMID  11470454. S2CID  25497205.
  17. ^ Moses MA, Wiederschain D, Wu I, Fernandez CA, Ghazizadeh V, Lane WS, Flynn E, Sytkowski A, Tao T, Langer R (březen 1999). „Troponin I je přítomen v lidské chrupavce a inhibuje angiogenezi“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 96 (6): 2645–50. doi:10.1073 / pnas.96.6.2645. PMC  15822. PMID  10077564.
  18. ^ Li Q, Shen PY, Wu G, Chen XZ (leden 2003). „Polycystin-2 interaguje s troponinem I, inhibitorem angiogeneze“. Biochemie. 42 (2): 450–7. doi:10.1021 / bi0267792. PMID  12525172.
  19. ^ PDB: 1YTZ​; Vinogradova MV, Stone DB, Malanina GG, Karatzaferi C, Cooke R, Mendelson RA, Fletterick RJ (duben 2005). „Ca (2 +) - regulované strukturální změny troponinu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 102 (14): 5038–43. doi:10.1073 / pnas.0408882102. PMC  555973. PMID  15784741.
  20. ^ Takeda S, Yamashita A, Maeda K, Maéda Y (červenec 2003). "Struktura hlavní domény lidského srdečního troponinu ve formě nasycené Ca (2 +)". Příroda. 424 (6944): 35–41. doi:10.1038 / nature01780. PMID  12840750. S2CID  2174019.
  21. ^ Sancho Solis R, Ge Y, Walker JW (květen 2011). „Výhodné místo fosforylace AMPK sousedící s inhibiční smyčkou srdečního a kosterního troponinu I“. Věda o bílkovinách. 20 (5): 894–907. doi:10,1002 / pro.623. PMC  3125873. PMID  21416543.
  22. ^ Mollica JP, Dutka TL, Merry TL, Lamboley CR, McConell GK, McKenna MJ, Murphy RM, Lamb GD (březen 2012). „S-glutathionylace troponinu I (rychle) zvyšuje kontraktilní aparát Ca2 + citlivost v rychle se škubajících svalových vláknech potkanů ​​a lidí“ (PDF). The Journal of Physiology. 590 (Pt 6): 1443–63. doi:10.1113 / jphysiol.2011.224535. PMC  3382333. PMID  22250211.
  23. ^ Sung SS, Brassington AM, Grannatt K, Rutherford A, Whitby FG, Krakowiak PA, Jorde LB, Carey JC, Bamshad M (březen 2003). „Mutace v genech kódujících rychle se stahující kontraktilní proteiny způsobují syndromy distální artrogrypózy“. American Journal of Human Genetics. 72 (3): 681–90. doi:10.1086/368294. PMC  1180243. PMID  12592607.
  24. ^ Jiang M, Zhao X, Han W, Bian C, Li X, Wang G, Ao Y, Li Y, Yi D, Zhe Y, Lo WH, Zhang X, Li J (září 2006). „Nová delece v TNNI2 způsobuje distální artrogrypózu u velké čínské rodiny s výraznou variabilitou exprese“. Genetika člověka. 120 (2): 238–42. doi:10.1007 / s00439-006-0183-4. PMID  16802141. S2CID  6246993.
  25. ^ Kimber E, Tajsharghi H, Kroksmark AK, Oldfors A, Tulinius M (srpen 2006). „Mutace v genu pro troponin I rychlého kosterního svalu způsobuje myopatii a distální artrogrypózu“. Neurologie. 67 (4): 597–601. doi:10.1212 / 01.wnl.0000230168.05328.f4. PMID  16924011. S2CID  72428621.
  26. ^ Robinson P, Lipscomb S, Preston LC, Altin E, Watkins H, Ashley CC, Redwood CS (březen 2007). „Mutace v rychlém kosterním troponinu I, troponinu T a beta-tropomyosinu, které způsobují distální artrogrypózu, zvyšují kontraktilní funkci“. FASEB Journal. 21 (3): 896–905. doi:10.1096 / fj.06-6899com. PMID  17194691. S2CID  25491760.
  27. ^ Simpson JA, Labugger R, Collier C, Brison RJ, Iscoe S, Van Eyk JE (červen 2005). „Rychlý a pomalý troponin I v séru od pacientů s různými poruchami kosterního svalstva: pilotní studie“. Klinická chemie. 51 (6): 966–72. doi:10.1373 / clinchem.2004.042671. PMID  15833785.
  28. ^ A b Chapman DW, Simpson JA, Iscoe S, Robins T, Nosaka K (leden 2013). "Změny v koncentraci rychlého a pomalého kosterního troponinu I po maximálních excentrických kontrakcích". Journal of Science and Medicine in Sport / Sports Medicine Australia. 16 (1): 82–5. doi:10.1016 / j.jsams.2012.05.006. PMID  22795680.

Další čtení