miomezyna
Miomezyna to rodzina białek występująca w linii M struktury sarkomeru . Myomesin ma różne formy w całym ciele w mięśniach poprzecznie prążkowanych o wyspecjalizowanych funkcjach. Obejmuje to zarówno wolne , jak i szybkie włókna mięśniowe. Miomezyna składa się z 13 domen, w tym unikalnego N-końca, po którym następują dwie domeny podobne do immunoglobulin (Ig), pięć fibronektyn typu III Domeny (Fn), pięć kolejnych domen Ig. Wszystkie te domeny promują wiązanie, co wskazuje, że miomezyna jest regulowana przez wiązanie.
Funkcje
Struktura sarkomeru
Miomezyna odgrywa ważną rolę w strukturze sarkomerów. Znajdują się one w pasma M sarkomeru, pomiędzy grubymi włóknami ( miozyną ). Jego głównym celem w tym ustawieniu jest zapewnienie integralności strukturalnej poprzez połączenie antyrównoległych włókien miozyny i włókien tytyny, które są połączone z dyskami Z . Te włókna miozyny tworzą sześciokątną siatkę z tytyną i miomezyną. Ten kształt pozwala pasmowi M wytrzymać duże zmiany konformacyjne podczas skurczu mięśni i powrócić do pierwotnego kształtu po rozluźnieniu. Ponieważ obszar dysku Z sarkomeru jest bardzo sztywny i niezdolny do zginania się w celu skurczu, elastyczna aktywność miomezyny w paśmie M umożliwia skurcz mięśnia, ponieważ działa jak sprężyna molekularna.
Zespół Sarcomere
Oprócz aktywności sarkomeru wykazano, że miomezyna odgrywa również rolę w składaniu sarkomeru. Aby miomezyna została wdrożona do sarkomeru, miozyna i tytyna muszą być obecne, co wskazuje, że miomezyna jest ostatnim składnikiem dodawanym podczas składania sieci. Uważa się, że to odroczone dodanie wynika z roli miomezyny, która działa jako „kontrola integralności”, aby upewnić się, że sarkomer został prawidłowo uformowany i monitorować jego integralność. Jest to niezwykle ważne, ponieważ jeśli brakuje choćby jednego odcinka linii M, pasmo A sarkomeru zapadnie się, a mięsień zostanie sparaliżowany.
Reakcja na uraz
Wykazano również, że miomezyna odgrywa rolę w odpowiedzi na uraz i ekspresji. Wcześniej sądzono, że białka opiekuńcze miozyny były pierwszym ostrzeżeniem o uszkodzeniu sarkomeru, ale ostatnie badania pokazują przepływ ekspresji genu myomesin1a znacznie wcześniej niż miozyny, co sugeruje, że w mięśniach poprzecznie prążkowanych istnieje szlak odpowiedzi na uraz zależny od miomezyny. Ponadto uważa się, że ten gen może być stosowany jako ulepszony biomarker uszkodzenia sarkomerów w porównaniu z obecnym biomarkerem, mięśniową kinazą kreatynową (CKM) . Podczas testów in vivo na danio pręgowanym , ekspresja myom1a pojawiła się znacznie wcześniej niż kinaza kreatynowa, co wskazuje, że ta ostatnia jest mniej specyficzna dla chorób mięśni. Potwierdza to wykorzystanie testów miomezyny do wykrywania patologii mięśniowych wcześniej niż obecne praktyki.
Warianty miomezyny
Istnieją trzy rodzaje miomezyny, które znajdują się w różnych mięśniach poprzecznie prążkowanych ciała: miomezyna 1, miomezyna 2 i miomezyna 3. Uważa się, że każda miomezyna wiąże się z miozyną w innym miejscu, regulując tworzenie pasma M.
miomezyna 1
Myomesin 1 jest najlepiej zbadaną formą miomezyny ze względu na jej obecność we wszystkich mięśniach poprzecznie prążkowanych i jest największą z klasy miomezyny. Czasami nazywa się to po prostu miomezyną ze względu na jej powszechną ekspresję. Miomezyna 1 znajduje się głównie w liniach M4/M4' pasma M. Jest kodowany przez MYOM1 . Istnieją dwa warianty miomezyny 1, jeden zlokalizowany między domenami My6 i My7, a drugi na końcu C-końca za domeną My13. Wcześniejszy jest znany jako sekwencja embrionalnego serca (EH). a ten ostatni, który został znaleziony tylko u ptaków, nazywany jest wariantem składania H lub S (H oznacza serce, a S szkielet). EH-miomezynę można znaleźć podczas embrionalnego rozwoju ludzkiego serca (później zastąpiona przez miomezynę 2). Gdy mięsień dojrzewa, EH-miomezyna jest regulowana w dół na korzyść miomezyny 1 bez zmian genetycznych.
miomezyna 2
Miomezyna 2 (znana również jako białko M ) znajduje się w linii M1 pasma M. Jest kodowany przez MYOM2 . Obecnie znany jest tylko jeden wariant miomezyny 2, który można znaleźć w szybkich mięśniach szkieletowych i dorosłych mięśniach sercowych . Wykazano, że miomezyna 2 ma odwrotny związek z ekspresją miomezyny EH; w miarę dojrzewania mięśnia sercowego poziom miomezyny EH ulega obniżeniu, podczas gdy miomezyna 2 jest zwiększona.
miomezyna 3
Miomezyna 3 jest najmniej zbadana w klasie miomezyny, ponieważ została odkryta najpóźniej. Jest kodowany przez MYOM3 . Znajduje się w liniach M6/M6' pasma M i ulega ekspresji w pośrednich mięśniach szkieletowych i dorosłych mięśniach sercowych (zwłaszcza w lewej komorze i lewym przedsionku ). MYOM3 jest szczególnie wyrażany w mięśniach szkieletowych noworodków , mięśniach zewnątrzgałkowych , wolnych mięśniach i włóknach szkieletowych IIA. Miomezyna 3 jest jedynym członkiem rodziny białek miomezyny, który jest całkowicie nieobecny w ekspresji serca. Myomesin 3 wykazuje odwrotną zależność od myomesin 2.
Patologie
Zanik mięśnia sercowego
Niedobór miomezyny 1 powoduje atrofię i dysfunkcję jej tkanki. W kardiomiocytach długość i jednorodność sarkomeru są zmniejszone, gdy nie ma MYOM1 , co skutkuje mniejszymi kardiomiocytami. Jest to również związane z problemami w funkcji skurczowej z powodu zakłócenia poziomu wapnia w tkance.
Kardiomiopatia rozstrzeniowa (DCM)
Ponowne pojawienie się miomezyny EH w dorosłych mięśniach sercowych było związane z kardiomiopatią rozstrzeniową . Nadal nie jest pewne, czy to wyrażenie ma pomóc w stabilizacji sarkomeru podczas forsownych skurczów, czy też jest wynikiem niewspółosiowości włókien sarkomeru z powodu zmniejszonych sił skurczowych. Wykazano, że ta niezwykła ekspresja jest wynikiem zmienionego alternatywnego splicingu .