La troponina I, músculo esquelético rápido, es una proteína que en humanos está codificada por el gen TNNI2 . [5] [6]
TNNI2 | |||||||||||||||||||||||||
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Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | TNNI2 , AMCD2B, DA2B, FSSV, fsTnI, troponina I2, tipo esquelético rápido, DA2B1 | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 191043 MGI : 105070 HomoloGene : 37752 GeneCards : TNNI2 | ||||||||||||||||||||||||
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Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
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Ensembl |
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UniProt |
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Ubicación (UCSC) | Crónicas 11: 1,84 - 1,84 Mb | Crónicas 7: 142,44 - 142,44 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
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El gen TNNI2 está ubicado en 11p15.5 en el genoma cromosómico humano, codificando la troponina I del músculo esquelético de contracción rápida (fsTnI). fsTnI es una proteína de 21,3 kDa que consta de 182 aminoácidos, incluida la primera metionina con un punto isoeléctrico (pI) de 8,74. Es la subunidad inhibidora del complejo de troponina en las fibras musculares esqueléticas de contracción rápida. [7]
Evolución genética
Tres genes homólogos han evolucionado en vertebrados, que codifican tres isoformas de TnI específicas del tipo de músculo. [8] [9] [10] El análisis de secuencia, la distancia inmunológica y el examen de estados conformacionales suprimidos evolutivamente mostraron que los genes TnI han evolucionado en estrecha vinculación con los genes que codifican la troponina T (TnT), otra subunidad del complejo de troponina. [10] El par de genes TnI rápido-TnT rápido representa los genes TnI y TnT originales (Fig. 1). Los tres pares de genes TnI-TnT específicos del tipo de fibra muscular probablemente se originaron a partir de un gen ancestro similar a TnI que presumiblemente se duplicó para formar un par de genes similares a TnI rápidos y similares a TnT rápidos estrechamente vinculados. Un evento de duplicación posterior dio como resultado la aparición de un par de genes de tipo TnI lento y similar a TnT cardíaco que se duplicó aún más para dar lugar a los pares de genes TnI lento-TnT cardíaco y TnI cardíaco-TnT lento actuales. El par de genes ssTnI y cTnI aparentemente codificados está realmente relacionado funcionalmente, ya que coexpresan y forman el complejo de troponina en el corazón embrionario. La superposición de los elementos potenciadores del promotor del gen TnT con la estructura del gen TnI corriente arriba puede ser un factor crítico en la preservación del vínculo estrecho de los pares de genes TnI y TnT [11]
El árbol filogenético en la Fig. 2 resume el linaje evolutivo de las isoformas fsTnI en especies de vertebrados.
El análisis filogenético de las isoformas de TnI de vertebrados demostró que cada una de las isoformas específicas del tipo de músculo se conserva más entre las especies que las tres isoformas en una especie determinada, lo que indica funciones tempranas divergentes de las isoformas específicas del tipo de fibra muscular, así como la conservación de funciones para cada tipo de fibra muscular. [12]
Distribución de tejidos
La TnI de músculo esquelético rápido se clonó en primer lugar a partir de una biblioteca de ADNc de músculo esquelético. [13] En general, se observa que fsTnI se expresa exclusivamente en las fibras del músculo esquelético de contracción rápida. Estudios más recientes informaron que las subunidades de troponina del músculo esquelético rápido (fsTnI, fsTnT, fsTnC) se expresaron en niveles significativos en las células del músculo liso de los vasos sanguíneos de ratón, [14] vejiga y bronquios. [15] La expresión de fsTnI también se encontró en células no musculares, como las células epiteliales corneales humanas [16] y el cartílago. [17] [18] No está clara la función de fsTnI expresada en células musculares lisas y no musculares.
Estructura y función de las proteínas
La estructura cristalográfica de fsTnI en el complejo de troponina del músculo esquelético rápido de pollo mostró una estructura general [19] similar a la de la troponina cardíaca. [20] La región inhibidora de fsTnI se resolvió en la troponina esquelética mientras que era invisible en la estructura cristalina de la troponina cardíaca. Sobre la base de la estructura cristalina, se propuso una ilustración esquemática (Fig. 3) para mostrar los cambios conformacionales en la troponina durante la activación y relajación muscular.
Modificaciones postraduccionales
Fosforilación: Se informó que Ser 118 de fsTnI, equivalente a Ser 150 en cTnI, era un sustrato de fosforilación de AMPK. [21] Como AMPK es un regulador clave de la energía celular, la fosforilación de este sitio puede proporcionar un mecanismo de adaptación durante la privación de energía en los músculos esqueléticos y cardíacos.
S-glutatión: se descubrió que fsTnI estaba S-glutatiónico en Cys 133 en el músculo esquelético de contracción rápida de roedores y en las fibras musculares de tipo II humano después del ejercicio, lo que aumentó la sensibilidad al Ca 2+ del aparato contráctil. [22]
Significación clínica
Una mutación sin sentido R174Q, una mutación sin sentido R156X y tres deleciones de un solo residuo DE167, DK175 y DK176, todas en el dominio de interacción actina-tropomiosina C-terminal, se han encontrado en pacientes con artrogriposis distal. [23] [24] [25] [26]
Se ha propuesto la TnI del músculo esquelético como un marcador sérico sensible y rápido específico de la fibra de la lesión del músculo esquelético. [27] [28] Concentración de fsTnI en sangre periférica aumentada cuando se dañaron las fibras de contracción rápida. [28]
Notas
Referencias
- ^ a b c ENSG00000288219 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000130598, ENSG00000288219 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000031097 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia de PubMed humana:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ Tiso N, Rampoldi L, Pallavicini A, Zimbello R, Pandolfo D, Valle G, Lanfranchi G, Danieli GA (enero de 1997). "Mapeo fino de cinco genes del músculo esquelético humano: alfa-tropomiosina, beta-tropomiosina, contracción lenta de troponina-I, contracción rápida de troponina-I y rápida de troponina-C". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 230 (2): 347–50. doi : 10.1006 / bbrc.1996.5958 . PMID 9016781 .
- ^ "Gen Entrez: troponina TNNI2 I tipo 2 (esquelético, rápido)" .
- ^ Jin JP, Zhang Z, Bautista JA (1 de enero de 2008). "Diversidad de isoformas, regulación y adaptación funcional de troponina y calponina". Revisiones críticas en la expresión génica eucariota . 18 (2): 93-124. doi : 10.1615 / critreveukargeneexpr.v18.i2.10 . PMID 18304026 .
- ^ Hastings KE (febrero de 1997). "Evolución molecular de la familia de genes de la troponina I de vertebrados" . Estructura y función celular . 22 (1): 205-11. doi : 10.1247 / csf.22.205 . PMID 9113408 .
- ^ Perry SV (enero de 1999). "Troponina I: inhibidor o facilitador". Bioquímica molecular y celular . 190 (1–2): 9–32. doi : 10.1023 / A: 1006939307715 . PMID 10098965 . S2CID 23721684 .
- ^ a b Chong SM, Jin JP (mayo de 2009). "Investigar la evolución de las proteínas mediante la detección de estructuras de epítopos suprimidos" . Revista de evolución molecular . 68 (5): 448–60. doi : 10.1007 / s00239-009-9202-0 . PMC 2752406 . PMID 19365646 .
- ^ Huang QQ, Jin JP (diciembre de 1999). "Conservó el vínculo estrecho entre los genes que codifican la troponina I y la troponina T, lo que refleja una evolución de las proteínas adaptadoras que acoplan la señalización de contractilidad de Ca (2+)". Revista de evolución molecular . 49 (6): 780–8. doi : 10.1007 / pl00006600 . PMID 10594179 . S2CID 9839814 .
- ^ Jin JP, Chen A, Huang QQ (julio de 1998). "Tres isoformas de troponina T del músculo esquelético lento de ratón empalmadas alternativamente: estructura primaria conservada y expresión regulada durante el desarrollo postnatal". Gene . 214 (1–2): 121–9. doi : 10.1016 / s0378-1119 (98) 00214-5 . PMID 9651500 .
- ^ Zhu L, Perez-Alvarado G, Wade R (abril de 1994). "Secuenciación de un ADNc que codifica la isoforma del músculo esquelético de contracción rápida humana de la troponina I". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Estructura y expresión génica . 1217 (3): 338–40. doi : 10.1016 / 0167-4781 (94) 90297-6 . PMID 8148383 .
- ^ Moran CM, Garriock RJ, Miller MK, Heimark RL, Gregorio CC, Krieg PA (agosto de 2008). "Expresión del complejo de troponina de contracción rápida, fTnT, fTnI y fTnC, en músculo liso vascular" . Motilidad celular y citoesqueleto . 65 (8): 652–61. doi : 10.1002 / cm.20291 . PMC 2570210 . PMID 18548613 .
- ^ Ju Y, Li J, Xie C, Ritchlin CT, Xing L, Hilton MJ, Schwarz EM (septiembre de 2013). "La expresión de troponina T3 en el músculo esquelético y liso es necesaria para el crecimiento y la supervivencia postnatal: caracterización de ratones Tnnt3 (tm2a (KOMP) Wtsi)" . Génesis . 51 (9): 667–75. doi : 10.1002 / dvg.22407 . PMC 3787964 . PMID 23775847 .
- ^ Kinoshita S, Adachi W, Sotozono C, Nishida K, Yokoi N, Quantock AJ, Okubo K (septiembre de 2001). "Características del epitelio de la superficie ocular humana". Progreso en la investigación de la retina y los ojos . 20 (5): 639–73. doi : 10.1016 / s1350-9462 (01) 00007-6 . PMID 11470454 . S2CID 25497205 .
- ^ Moses MA, Wiederschain D, Wu I, Fernandez CA, Ghazizadeh V, Lane WS, Flynn E, Sytkowski A, Tao T, Langer R (marzo de 1999). "La troponina I está presente en el cartílago humano e inhibe la angiogénesis" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 96 (6): 2645–50. doi : 10.1073 / pnas.96.6.2645 . PMC 15822 . PMID 10077564 .
- ^ Li Q, Shen PY, Wu G, Chen XZ (enero de 2003). "La policistina-2 interactúa con la troponina I, un inhibidor de la angiogénesis". Bioquímica . 42 (2): 450–7. doi : 10.1021 / bi0267792 . PMID 12525172 .
- ^ PDB : 1YTZ ; Vinogradova MV, Stone DB, Malanina GG, Karatzaferi C, Cooke R, Mendelson RA, Fletterick RJ (abril de 2005). "Ca (2 +) - cambios estructurales regulados en la troponina" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (14): 5038–43. doi : 10.1073 / pnas.0408882102 . PMC 555973 . PMID 15784741 .
- ^ Takeda S, Yamashita A, Maeda K, Maéda Y (julio de 2003). "Estructura del dominio central de la troponina cardíaca humana en la forma saturada de Ca (2 +)". Naturaleza . 424 (6944): 35–41. doi : 10.1038 / nature01780 . PMID 12840750 . S2CID 2174019 .
- ^ Sancho Solis R, Ge Y, Walker JW (mayo de 2011). "Un sitio de fosforilación de AMPK preferido adyacente al bucle inhibidor de la troponina I cardíaca y esquelética" . Ciencia de las proteínas . 20 (5): 894–907. doi : 10.1002 / pro.623 . PMC 3125873 . PMID 21416543 .
- ^ Mollica JP, Dutka TL, Merry TL, Lamboley CR, McConell GK, McKenna MJ, Murphy RM, Lamb GD (marzo de 2012). "S-glutatión de troponina I (rápido) aumenta la sensibilidad del aparato contráctil Ca2 + en las fibras musculares de contracción rápida de ratas y seres humanos" (PDF) . La revista de fisiología . 590 (Parte 6): 1443–63. doi : 10.1113 / jphysiol.2011.224535 . PMC 3382333 . PMID 22250211 .
- ^ Sung SS, Brassington AM, Grannatt K, Rutherford A, Whitby FG, Krakowiak PA, Jorde LB, Carey JC, Bamshad M (marzo de 2003). "Las mutaciones en genes que codifican proteínas contráctiles de contracción rápida causan síndromes de artrogriposis distal" . Revista Estadounidense de Genética Humana . 72 (3): 681–90. doi : 10.1086 / 368294 . PMC 1180243 . PMID 12592607 .
- ^ 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 (septiembre de 2006). "Una nueva deleción en TNNI2 causa artrogriposis distal en una gran familia china con marcada variabilidad de expresión". Genética humana . 120 (2): 238–42. doi : 10.1007 / s00439-006-0183-4 . PMID 16802141 . S2CID 6246993 .
- ^ Kimber E, Tajsharghi H, Kroksmark AK, Oldfors A, Tulinius M (agosto de 2006). "Una mutación en el gen de la troponina I del músculo esquelético rápido causa miopatía y artrogriposis distal". Neurología . 67 (4): 597–601. doi : 10.1212 / 01.wnl.0000230168.05328.f4 . PMID 16924011 . S2CID 72428621 .
- ^ Robinson P, Lipscomb S, Preston LC, Altin E, Watkins H, Ashley CC, Redwood CS (marzo de 2007). "Las mutaciones en la troponina I esquelética rápida, la troponina T y la beta-tropomiosina que causan artrogriposis distal aumentan la función contráctil". Revista FASEB . 21 (3): 896–905. doi : 10.1096 / fj.06-6899com . PMID 17194691 . S2CID 25491760 .
- ^ Simpson JA, Labugger R, Collier C, Brison RJ, Iscoe S, Van Eyk JE (junio de 2005). "Troponina I esquelética rápida y lenta en suero de pacientes con diversos trastornos del músculo esquelético: un estudio piloto" . Química clínica . 51 (6): 966–72. doi : 10.1373 / clinchem.2004.042671 . PMID 15833785 .
- ^ a b Chapman DW, Simpson JA, Iscoe S, Robins T, Nosaka K (enero de 2013). "Cambios en la concentración sérica de troponina I esquelética rápida y lenta después de contracciones excéntricas máximas". Revista de ciencia y medicina en el deporte / Medicina deportiva de Australia . 16 (1): 82–5. doi : 10.1016 / j.jsams.2012.05.006 . PMID 22795680 .
Otras lecturas
- Kinoshita S, Adachi W, Sotozono C, Nishida K, Yokoi N, Quantock AJ, Okubo K (septiembre de 2001). "Características del epitelio de la superficie ocular humana". Progreso en la investigación de la retina y los ojos . 20 (5): 639–73. doi : 10.1016 / S1350-9462 (01) 00007-6 . PMID 11470454 . S2CID 25497205 .
- Wade R, Eddy R, Shows TB, Kedes L (julio de 1990). "Secuencia de ADNc, expresión específica de tejido y mapeo cromosómico de la isoforma del músculo esquelético de contracción lenta humana de la troponina I". Genómica . 7 (3): 346–57. doi : 10.1016 / 0888-7543 (90) 90168-T . PMID 2365354 .
- Huang TS, Bylund DB, Stull JT, Krebs EG (junio de 1974). "Las secuencias de aminoácidos de los sitios fosforilados en la troponina-I del músculo esquelético de conejo" . Cartas FEBS . 42 (3): 249–52. doi : 10.1016 / 0014-5793 (74) 80738-6 . PMID 4369265 . S2CID 40748797 .
- Moir AJ, Ordidge M, Grand RJ, Trayer IP, Perry SV (febrero de 1983). "Estudios de la interacción de la troponina I con las proteínas del filamento I y la calmodulina" . La revista bioquímica . 209 (2): 417–26. doi : 10.1042 / bj2090417 . PMC 1154108 . PMID 6847627 .
- Grand RJ, Levine BA, Perry SV (abril de 1982). "Estudios de resonancia magnética de protones sobre la interacción de la troponina I del músculo esquelético de conejo con la troponina C y la actina" . La revista bioquímica . 203 (1): 61–8. doi : 10.1042 / bj2030061 . PMC 1158193 . PMID 7103951 .
- Chong PC, Hodges RS (octubre de 1982). "Reticulación fotoquímica entre subunidades de troponina esquelética de conejo. Interacciones de troponina I-troponina T". La revista de química biológica . 257 (19): 11667–72. PMID 7118902 .
- Zhu L, Perez-Alvarado G, Wade R (abril de 1994). "Secuenciación de un ADNc que codifica la isoforma del músculo esquelético de contracción rápida humana de la troponina I". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Estructura y expresión génica . 1217 (3): 338–40. doi : 10.1016 / 0167-4781 (94) 90297-6 . PMID 8148383 .
- Lanfranchi G, Muraro T, Caldara F, Pacchioni B, Pallavicini A, Pandolfo D, Toppo S, Trevisan S, Scarso S, Valle G (enero de 1996). "Identificación de 4370 etiquetas de secuencia expresadas de una biblioteca de ADNc específica del extremo 3 'de músculo esquelético humano mediante secuenciación de ADN e hibridación de filtro" . Investigación del genoma . 6 (1): 35–42. doi : 10.1101 / gr.6.1.35 . PMID 8681137 .
- Jha PK, Leavis PC, Sarkar S (diciembre de 1996). "Interacción de mutantes por deleción de las troponinas I y T: el truncamiento COOH-terminal de la troponina T suprime la unión de la troponina I y reduce la sensibilidad al Ca2 + del sistema regulador reconstituido". Bioquímica . 35 (51): 16573–80. doi : 10.1021 / bi9622433 . PMID 8987992 .
- Stefancsik R, Jha PK, Sarkar S (febrero de 1998). "Identificación y mutagénesis de un dominio altamente conservado en la troponina T responsable de la unión de la troponina I: papel potencial para la interacción de la bobina enrollada" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (3): 957–62. doi : 10.1073 / pnas.95.3.957 . PMC 18637 . PMID 9448267 .
- Vassylyev DG, Takeda S, Wakatsuki S, Maeda K, Maéda Y (abril de 1998). "Estructura cristalina de la troponina C en complejo con el fragmento de troponina I a una resolución de 2,3 A" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (9): 4847–52. doi : 10.1073 / pnas.95.9.4847 . PMC 20176 . PMID 9560191 .
- Jha PK, Sarkar S (septiembre de 1998). "Un mutante de monocisteína recombinante (Ser a Cys-155) de troponina T esquelética rápida: identificación por reticulación de un dominio involucrado en una interacción fisiológicamente relevante con las troponinas C e I". Bioquímica . 37 (35): 12253–60. doi : 10.1021 / bi980025z . PMID 9724539 .
- Moses MA, Wiederschain D, Wu I, Fernandez CA, Ghazizadeh V, Lane WS, Flynn E, Sytkowski A, Tao T, Langer R (marzo de 1999). "La troponina I está presente en el cartílago humano e inhibe la angiogénesis" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 96 (6): 2645–50. doi : 10.1073 / pnas.96.6.2645 . PMC 15822 . PMID 10077564 .
- Mullen AJ, Barton PJ (enero de 2000). "Caracterización estructural del gen de la troponina I del músculo esquelético rápido humano (TNNI2)". Gene . 242 (1–2): 313–20. doi : 10.1016 / S0378-1119 (99) 00519-3 . PMID 10721725 .
- Sung SS, Brassington AM, Grannatt K, Rutherford A, Whitby FG, Krakowiak PA, Jorde LB, Carey JC, Bamshad M (marzo de 2003). "Las mutaciones en genes que codifican proteínas contráctiles de contracción rápida causan síndromes de artrogriposis distal" . Revista Estadounidense de Genética Humana . 72 (3): 681–90. doi : 10.1086 / 368294 . PMC 1180243 . PMID 12592607 .
- Li Q, Liu Y, Shen PY, Dai XQ, Wang S, Smillie LB, Sandford R, Chen XZ (junio de 2003). "La troponina I se une a la policistina-L e inhibe la activación del canal inducida por el calcio". Bioquímica . 42 (24): 7618-25. doi : 10.1021 / bi034210a . PMID 12809519 .
- Thijssen VL, Ausma J, Gorza L, van der Velden HM, Allessie MA, Van Gelder IC, Borgers M, van Eys GJ (agosto de 2004). "Expresión de la isoforma de troponina I en fibrilación auricular humana y experimental" . Circulación . 110 (7): 770–5. doi : 10.1161 / 01.CIR.0000138849.03311.C6 . PMID 15289369 .