La proteína elástica titina consta de aproximadamente 30,000 aminoácidos, lo que la convierte en la proteína humana más grande conocida. Como componente de los sarcómeros, la unidad contráctil más pequeña de los músculos esqueléticos y cardíacos, la titina proporciona la conexión elástica entre los discos Z y las cabezas de miosina en forma de filamentos. Los filamentos de titina se precargan pasivamente y retraen los filamentos de miosina después de una contracción, que es aproximadamente comparable a la función de un resorte de retorno precargado de una máquina.
¿Qué es la titina?
La titina es una proteína elástica comparativamente enorme con un masa de aproximadamente 3.6 millones de daltons, que incorpora la molécula de proteína humana más grande conocida. También conocida como connectina, la titina es un componente importante de los músculos estriados esqueléticos y cardíacos. Cuando se encadenan juntos, titin moléculas se unen para formar filamentos elásticos de titina y mantienen los filamentos de miosina en posición en el sarcómero, la unidad contráctil más pequeña de los músculos. Después de la contracción y posterior relajación del músculo, apoyan el reposicionamiento de los filamentos de miosina por su pretensión elástica. Durante la fase de reposo del músculo, los filamentos de titina proporcionan una tensión muscular ligera sostenida. De acuerdo con las reglas internacionalmente válidas de la "Unión Internacional de Química Pura y Aplicada" (IUPAC), proteínas son nombrados de acuerdo con el aminoácidos contienen, es decir, de acuerdo con su secuencia primaria. Cuando se aplica esta regla a la titina, el resultado es un acrónimo de casi 190,000 letras que tardarían varias horas en leerse.
Anatomía y estructura
Dentro de un sarcómero, los filamentos de titina proporcionan el vínculo elástico entre los filamentos contráctiles de miosina y los llamados discos Z que bordean cada sarcómero en ambos extremos. Cada filamento de miosina individual está conectado en cada uno de sus extremos a un filamento de titina, cada uno de los cuales está anclado al disco Z para que los filamentos de miosina se mantengan en su lugar durante la fase de reposo y también durante la fase de contracción. Los aproximadamente 30,000 aminoácidos se organizan en un total de 320 dominios proteicos. Los dominios proteicos consisten en una secuencia de amino ácidos que podría actuar independientemente del resto de la molécula de proteína como una proteína o polipéptido independiente y realizar funciones fisiológicas. Varios cientos de sarcómeros conectados en serie forman un músculo o miofibrilla, que a su vez se combinan para formar varios cientos de fibras musculares. Bajo el microscopio óptico, las zonas individuales de sarcómeros dispuestas en paralelo y una detrás de la otra son visibles como estrías transversales. En cada caso, a la derecha e izquierda de los discos Z de apariencia oscura, se pueden ver las denominadas bandas I más claras, que, además de los filamentos de actina, contienen principalmente la titina elástica.
Función y tareas
La función contráctil de un sarcómero, la unidad funcional más pequeña dentro de una célula de músculo estriado, se basa en filamentos de miosina que se proyectan durante la contracción muscular, lo que hace que el sarcómero se acorte. Para asegurar que el acortamiento de los filamentos de miosina afecte a todo el músculo, se conectan en ambos lados con filamentos de titina, que a su vez se anclan a los discos Z. Esto significa que los filamentos de titina forman una conexión elástica entre los filamentos de miosina y los discos Z. Los filamentos de titina proporcionan una especie de tensión previa para mantener los filamentos de miosina en una posición central entre los filamentos de actina que los rodean, tanto en estado relajado como contraído. La elasticidad de la titina asegura que la contracción y relajación las fases del músculo no se suceden entre sí de manera desigual, sino que se ralentizan y pueden controlarse mejor en términos de control motor fino. Además, los filamentos de titina contrarrestan la lesión de las fibras musculares durante se extiende por "ceder" elástico. Además, los filamentos de titina aumentan la distancia total que un músculo puede acortar en general porque los filamentos de titina también se acortan durante la fase de contracción y aumentan la longitud de la trayectoria contráctil del sarcómero. Durante el relajación fase del músculo, la acción de los filamentos de titina es comparable al principio de funcionamiento de un resorte de retorno debido a su tensión básica. La elasticidad de la titina apoya pasivamente el trabajo del músculo antagonista, lo que en principio asegura que los sarcómeros sean "tirados" de nuevo a su longitud original.
Enfermedades
Se desconocen las enfermedades musculares y las quejas que podrían atribuirse a un mal funcionamiento de la proteína estructural titina. Probablemente la dolencia muscular más conocida en la que también interviene la titina es dolor muscular, que casi todo el mundo se encuentra una o más veces durante su vida. Según hallazgos recientes, dolor muscular es causada por microgrietas en los discos Z de los sarcómeros y la destrucción de las estructuras de sujeción de titina y otros proteínas involucrado. Lo más probable es que el típico dolor muscular proviene de una reacción de las células musculares a las mini-lesiones. Se generan reacciones inflamatorias dolorosas que deberían permitir la rápida reparación de los sarcómeros. En relación con el dolor muscular, todavía existe la opinión de que se debe a una sobreacidificación del músculo con ácido láctico, una suposición que desde entonces ha sido refutada. miastenia gravis es una enfermedad neuromuscular rara en la que también participa la titina. Es un trastorno de la transmisión de señales motoras a las células musculares. Autoanticuerpos bloquear el acetilcolina receptores de la placa terminal del motor. Autoanticuerpos apuntar a los propios tejidos del cuerpo o hormonas. En la mayoría de los pacientes que padecen miastenia gravis, anticuerpos contra el fragmento de proteína MGT30. Este es un polipéptido con un molecular masa de 30,000 daltons que contiene la titina. Detección de anticuerpos contra una subestructura de titina es útil en el diagnóstico diferencial de sospecha de presencia de la enfermedad autoinmune miastenia gravis.
