Titin protein elastik terdiri daripada kira-kira 30,000 asid amino, menjadikannya protein manusia terbesar yang diketahui. Sebagai komponen sarcomeres, unit kontraktil terkecil otot rangka dan jantung, titin memberikan hubungan elastik antara cakera-Z dan kepala myosin dalam bentuk filamen. Filamen titin dimuat secara pasif dan menarik kembali filamen myosin setelah penguncupan, yang kira-kira setanding dengan fungsi spring yang dimuat semula mesin.
Apa itu titin?
Titin adalah protein elastik yang relatif besar dengan molekul besar-besaran kira-kira 3.6 juta dalton, merangkumi molekul protein manusia terbesar yang diketahui. Juga dikenali sebagai connectin, titin adalah komponen penting otot rangka dan otot jantung. Apabila dililit bersama, titin molekul bergabung bersama untuk membentuk filamen titin elastik dan menahan filamen myosin dalam kedudukan di sarcomere, unit kontraktil terkecil otot. Selepas pengecutan dan seterusnya kelonggaran otot, mereka menyokong penempatan semula filamen myosin dengan pretensi elastik mereka. Semasa fasa rehat otot, filamen titin memberikan ketegangan otot ringan yang berterusan. Menurut peraturan yang berlaku di peringkat antarabangsa "International Union of Pure and Applied Chemistry" (IUPAC), protein dinamakan mengikut asid amino mereka mengandungi, iaitu mengikut urutan utamanya. Apabila peraturan ini diterapkan pada titin, hasilnya adalah singkatan hampir 190,000 huruf yang memerlukan beberapa jam untuk dibaca.
Anatomi dan struktur
Dalam sarcomere, filamen titin memberikan hubungan elastik antara filamen myosin kontraktil dan apa yang disebut Z-disk yang bersempadan dengan setiap sarcomere di kedua-dua hujungnya. Setiap filamen myosin tersambung pada setiap hujungnya dengan filamen titin, masing-masing berlabuh ke disk-Z sehingga filamen myosin ditahan di tempat oleh filamen titin semasa fasa rehat dan juga semasa fasa pengecutan. Lebih kurang 30,000 asid amino disusun dalam sejumlah 320 domain protein. Domain protein terdiri daripada urutan amino asid yang boleh bertindak secara bebas dari molekul protein yang lain sebagai protein bebas atau polipeptida dan melakukan fungsi fisiologi. Beberapa ratus sarcomeres bersambung membentuk otot atau myofibril, yang seterusnya bergabung untuk membentuk beberapa ratus serat otot. Di bawah mikroskop cahaya, zon sarkoma individu disusun secara selari dan satu di belakang yang lain kelihatan sebagai garis lintang melintang. Dalam setiap kes, di sebelah kanan dan kiri cakera Z yang kelihatan gelap, jalur I yang disebut lebih ringan dapat dilihat, yang, selain filamen aktin, terutama mengandung titin elastik.
Fungsi dan tugas
Fungsi kontraktil sarkoma, unit fungsional terkecil dalam sel otot lintang, bergantung pada filamen myosin yang teleskop semasa pengecutan otot, menyebabkan sarkoma menjadi pendek. Untuk memastikan bahawa pemendekan filamen myosin mempengaruhi keseluruhan otot, mereka disambungkan pada kedua sisi dengan filamen titin, yang pada gilirannya berlabuh pada cakera-Z. Ini bermaksud bahawa filamen titin membentuk hubungan elastik antara filamen myosin dan cakera-Z. Filamen titin memberikan semacam pra-ketegangan untuk menjaga filamen myosin pada kedudukan tengah antara filamen aktin yang mengelilinginya, baik dalam keadaan santai dan menguncup. Keanjalan titin memastikan bahawa pengecutan dan kelonggaran fasa otot tidak mengikut satu sama lain secara tersentak, tetapi diperlahankan dan dapat dikawal dengan lebih baik dari segi kawalan motor halus. Selanjutnya, filamen titin mengatasi kecederaan pada serat otot semasa kuat dan ganas regangan dengan elastik "menghasilkan". Selain itu, filamen titin meningkatkan jarak keseluruhan yang dapat dipendekkan otot secara keseluruhan kerana filamen titin juga memendekkan semasa fasa kontraksi dan meningkatkan panjang jalur kontraksi sarkoma. Semasa kelonggaran fasa otot, tindakan filamen titin setanding dengan prinsip kerja spring kembali kerana ketegangan asas mereka. Keanjalan titin secara pasif menyokong kerja otot antagonis, yang pada prinsipnya memastikan bahawa sarkerer "ditarik" kembali ke panjang asalnya.
Penyakit
Penyakit otot dan keluhan yang mungkin disebabkan oleh kerusakan titin protein struktur tidak diketahui. Mungkin penyakit otot yang terkenal di mana titin juga berperanan sakit otot, yang hampir setiap orang bertemu satu atau beberapa kali sepanjang hayat mereka. Menurut penemuan baru-baru ini, sakit otot disebabkan oleh mikrokrok pada cakera-Z sarkoma dan kemusnahan struktur penahan untuk titin dan lain-lain protein terbabit. Kemungkinan besar, yang biasa sakit otot berpunca dari reaksi sel-sel otot ke kecederaan mini. Tindak balas keradangan yang menyakitkan dihasilkan, yang memungkinkan pembaikan sarkoma dengan cepat. Berkaitan dengan sakit otot, masih ada pendapat bahawa ia disebabkan oleh pengasidan otot yang berlebihan dengan asid laktik, anggapan yang sejak itu disangkal. Myasthenia gravis adalah penyakit neuromuskular yang jarang berlaku di mana titin juga terlibat. Ia adalah gangguan penghantaran isyarat motor ke sel otot. Autoantibodies sekatan asetilkolina reseptor plat hujung motor. Autoantibodies mensasarkan tisu badan sendiri atau hormon. Pada kebanyakan pesakit yang menderita myasthenia gravis, antibodi terhadap serpihan protein MGT30 dapat dikesan. Ini adalah polipeptida dengan molekul besar-besaran 30,000 dalton yang terkandung dalam titin. Pengesanan antibodi terhadap substruktur titin berguna dalam diagnosis pembezaan disyaki kehadiran penyakit autoimun myasthenia gravis.
