Тропомиозин - Tropomyosin
| Тропомиозин | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Условное обозначение | Тропомиозин | ||||||||
| Pfam | PF00261 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR000533 | ||||||||
| ПРОФИЛЬ | PDOC00290 | ||||||||
| SCOP2 | 2tma / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Тропомиозин представляет собой два многожильный альфа-спирального , спиральный змеевик белок найден в актина основанного цитоскелета .
Тропомиозин и актиновый скелет
Все организмы содержат органеллы, обеспечивающие физическую целостность их клеток. Органеллы этого типа известны под общим названием цитоскелет, и одна из самых древних систем основана на нитчатых полимерах белка актина . Полимер второго белка, тропомиозина, является неотъемлемой частью большинства актиновых филаментов у животных.
Тропомиозины представляют собой большое семейство неотъемлемых компонентов актиновых филаментов, которые играют критическую роль в регуляции функции актиновых филаментов как в мышечных, так и в немышечных клетках. Эти белки состоят из палочковидных биспиральных гетеро- или гомо- димеров , которые лежат вдоль альфа-спиральной канавки большинства актиновых филаментов. Взаимодействие происходит по длине актинового филамента, при этом димеры выстраиваются по принципу «голова к хвосту».
Тропомиозины часто делятся на две группы: изоформы мышечного тропомиозина и немышечные изоформы тропомиозина. Изоформы мышечного тропомиозина участвуют в регулировании взаимодействий между актином и миозином в мышечном саркомере и играют ключевую роль в регулируемом сокращении мышц . Немышечные изоформы тропомиозина функционируют во всех клетках, как мышечных, так и немышечных, и участвуют в ряде клеточных путей, которые контролируют и регулируют цитоскелет клетки и другие ключевые клеточные функции.
Система актиновых нитей, которая участвует в регулировании этих клеточных путей, более сложна, чем системы актиновых нитей, которые регулируют сокращение мышц. Сократительная система опирается на 4 изоформы актиновых филаментов и 5 изоформ тропомиозина, тогда как система актиновых филаментов цитоскелета использует две изоформы актиновых филаментов и более 40 изоформ тропомиозина.
Изоформы и эволюция
В отличие от правила «один ген - один полипептид », мы теперь знаем из комбинации геномного секвенирования , такой как Human Genome Project и данные EST экспрессированных белков, что многие эукариоты производят ряд белков из одного гена. Это играет решающую роль в функциональности высших эукариот: люди экспрессируют более чем в 5 раз больше различных белков (изоформ) посредством альтернативного сплайсинга, чем у них есть гены. С механистической точки зрения организму намного проще расширить существующее семейство генов / белков (создавая изоформы белков), чем создать совершенно новый ген. С эволюционной точки зрения, тропомиозины у высших эукариот примечательны тем, что сохраняют все 4 потенциальных гена, продуцируемых в результате двойной геномной дупликации, имевшей место на ранней стадии эволюции эукариот.
Гены и изоформы (сложность изоформ)
| Внешний образ | |
|---|---|
 Ганнинг и др. 2005 , рисунок 1.
Альтернативный сплайсинг генерирует множественные продукты за счет использования альтернативных промоторов, что приводит к различным аминоконцам, взаимоисключающему внутреннему сплайсингу 6a по сравнению с 6b и альтернативным карбоксильным концам. Цветовая кодировка используется для обозначения того, что экзон 1a, например, из гена α-тропомиозина, больше похож на экзон 1a из генов β-тропомиозина и α3-тропомиозина, чем на альтернативный N-концевой экзон 1b из генов Ген α-тропомиозина. Показаны не все изоформы, полученные из этих генов, хотя их существование подтверждено Нозерн-блоттингом. В большинстве случаев изоформы, возникающие в результате альтернативного сплайсинга, не содержат экзона, уникального только для одной изоформы. Скорее, изоформы получают свою индивидуальность за счет уникальной комбинации экзонов. |
У млекопитающих четыре гена ответственны за создание более 40 различных изоформ тропомиозина. С точки зрения структуры гены очень похожи, что позволяет предположить, что они возникли в результате дупликации гена предка. У людей эти гены больше не связаны и широко рассредоточены. У человека гены α1-, β-, α3- и α4 формально известны как TPM1 , TPM2 , TPM3 и TPM4 и расположены в 15q22, 9p13, 1q22 и 19p13 соответственно. Альтернативная номенклатура называет четыре гена (α, β, γ, δ).
Изоформы определяются как тесно связанные генные продукты, которые выполняют, по сути, сходные биологические функции, с вариациями, существующими между изоформами с точки зрения биологической активности, регуляторных свойств, временной и пространственной экспрессии и / или межклеточного местоположения. Изоформы продуцируются двумя различными механизмами: дупликацией генов и альтернативным сплайсингом. Первый механизм - это процесс, при котором множественные копии гена генерируются посредством неравного кроссинговера, тандемной дупликации или транслокации. Альтернативный сплайсинг - это механизм, при котором экзоны либо сохраняются в мРНК, либо нацелены на удаление в различных комбинациях для создания разнообразного массива мРНК из одной пре-мРНК.
Сращивание
Огромный спектр изоформ тропомиозина генерируется с помощью комбинации различных генов и альтернативного сплайсинга. У млекопитающих, независимо от гена, транскрипция инициируется в начале либо экзона 1a, либо экзона 1b. В зависимости от того, какой промотор и начальный экзон использовались, изоформы тропомиозина можно разделить на высокомолекулярные (HMW, 284 аминокислоты) или низкомолекулярные (LMW, 248). Изоформы HMW экспрессируют экзон 1a и либо 2a, либо 2b, тогда как изоформы LMW экспрессируют экзон 1b. На сегодняшний день все известные тропомиозины содержат экзоны 3-9. Альтернативный сплайсинг может происходить в экзоне 6 с взаимоисключающим выбором экзона 6a или 6b. На c-конце транскрипт снова сплайсируется в экзоне 9 с выбором экзона 9a, 9b, 9c или 9d.
Эволюция поколения изоформ
С точки зрения структуры гены очень похожи, что позволяет предположить, что они возникли в результате дупликации гена предка. Наиболее родственными генами являются α- и γ-гены, использующие два промотора и различающиеся только наличием уникального экзона 2a в α-гене. Хотя при сравнении последовательностей были выявлены существенные различия между альтернативными экзонами одного и того же гена (1a и 1b, 6a и 6b, а также экзон 9s), большинство экзонов, тем не менее, высоко консервативны между разными генами. Например, экзоны 1a и 1b из α-гена значительно различаются по последовательности; однако последовательность экзона 1a из α-, β-, γ- и δ-генов высококонсервативна.
Из-за консервативного характера генов считается, что гены произошли от общего предкового гена, дав начало более 40 функционально различным изоформ. Экспрессия этих изоформ строго регулируется и варьируется на протяжении всего развития. Разнообразие экспрессии тропомиозина, как в пространстве, так и во времени, обеспечивает потенциал не только для регулирования функции актиновых филаментов, но и для создания специализированных популяций актиновых филаментов.
Пространственная сортировка изоформ тропомиозина
Многочисленные отчеты подробно описывают, что изоформы тропомиозина отсортированы по разным внутриклеточным местоположениям, часто ассоциируясь с популяциями актиновых филаментов, которые участвуют в определенных процессах. Прямая визуализация пространственной сегрегации изоформ первоначально наблюдалась Бургойном и Норманом, а вскоре после этого Лин и соавторами. Они заметили, что определенные изоформы были связаны с различными клеточными структурами. Используя специфические антитела, они смогли идентифицировать присутствие как HMW, так и LMW изоформ γ-гена в стрессовых волокнах; однако только изоформы LMW были обнаружены в мембранах с рюшами .
Эти исследования были распространены на ряд типов клеток с аналогичными результатами. Обширные исследования нейрональных клеток, фибробластов , скелетных мышц и клеток остеокластов дополнительно подчеркнули сложную ассоциацию изоформ тропомиозина с клеточными структурами. Эти исследования привели к осознанию того, что регулирование сортировки изоформ чрезвычайно сложно и строго регулируется.
Регулирование сортировки
Сортировка изоформ тропомиозина в дискретных внутриклеточных местах регулируется в процессе развития. Первоначальные исследования показали, что сортировка изоформ изменилась в процессе развития, где тропомиозин 4 изначально был локализован в конусе роста растущих нейронов, но в зрелых нейронах он был перемещен в соматодендритный компартмент. Эти наблюдения были подтверждены исследованиями различных изоформ тропомиозина, показывающими, как популяции тропомиозина перемещались во время созревания нейронов. Эти данные подтверждают мнение о том, что изоформы тропомиозина подвержены временной регуляции.
Дополнительные исследования выявили роль клеточного цикла в сортировке изоформ. Исследование, в ходе которого проводился скрининг ряда продуктов HMW из α- и β-генов и сравнивалась локализация с продуктами LMW из γ-гена, было обнаружено, что продукты HMW и LMW взаимно исключают друг друга во время ранней фазы G1 клеточного цикла.
Механизм сортировки
Хотя исследования показывают, что на сортировку тропомиозина может влиять сортировка мРНК, абсолютной корреляции между мРНК и локализацией белка нет. В нейронах было обнаружено, что мРНК тропомиозина 5NM1 сортируется на полюс нейрона, вырабатывающего аксон до морфологической дифференцировки. Сортировка мРНК тропомиозина 5NM1 / 2 в это место коррелировала с экспрессией белка тропомиозина 5NM1 / 2. Напротив, мРНК, кодирующая белок Tropomyosin Br2, была исключена из полюса нейрона.
Связь между сортировкой мРНК и локализацией белка была протестирована на моделях трансгенных мышей. Модели были созданы так, чтобы кодирующие области тропомиозина 5NM1 / 2 и тропомиозина 3 экспрессировались под контролем промотора β-актина с нетранслируемой областью β-актина, лишенной информации о нацеливании. Исследование показало, что тропомиозин 3, изоформа, которая обычно не экспрессируется в нейронных клетках, широко распределяется по нейрону, в то время как экзогенная экспрессия нейрональной изоформы тропомиозина 5NM1 / 2 сортируется по конусу роста нейронов, как и эндогенная Тропомиозин 5НМ1 / 2. Поскольку эти два трансгена различаются только в области кодирования тропомиозина, но локализованы в двух разных областях, полученные данные свидетельствуют о том, что, помимо сортировки мРНК, сами белки содержат информацию для сортировки.
Исследования показывают, что на сортировку изоформ тропомиозина также может влиять изоформный состав актина микрофиламентов. В миобластах сверхэкспрессия γ-актина приводит к подавлению β-актина и удалению тропомиозина 2, но не тропомиозина 5 из стрессовых волокон. Позже было обнаружено, что, когда клетки подвергались воздействию цитохалазина D, химического вещества, которое приводит к дезорганизации актиновых филаментов, сортировка изоформ тропомиозина была нарушена. После отмывания цитохалазина D сортировка изоформ тропомиозина была восстановлена. Это указывает на сильную взаимосвязь между процессом сортировки изоформ тропомиозина и включением изоформ тропомиозина в организованные массивы актиновых филаментов. Нет доказательств активного транспорта изоформ тропомиозина в определенные места. Скорее, похоже, что сортировка является результатом локальной сборки предпочтительных изоформ в конкретном внутриклеточном сайте. Механизмы, лежащие в основе сортировки изоформ тропомиозина, по-видимому, по своей природе гибки и динамичны.
Изоформы не являются функционально избыточными
Многие исследования привели к пониманию того, что тропомиозины выполняют важные функции и необходимы для самых разных видов - от дрожжей, червей и мух до сложных млекопитающих.
Существенная роль тропомиозинов была обнаружена в лаборатории Бретчера, где исследователи обнаружили, что за счет устранения гена TPM1 почкующихся дрожжей скорость роста была снижена, присутствие актиновых кабелей исчезло, наблюдались дефекты везикулярного транспорта и спаривание дрожжей. был беден. Когда второй дрожжевой ген, TPM2, был удален, никаких наблюдаемых изменений фенотипа зарегистрировано не было; однако при удалении вместе с TPM1 это приводило к летальному исходу. Это говорит о том, что гены TPM1 и -2 имеют перекрывающуюся функцию; однако TPM2 не может полностью компенсировать потерю TPM1, что указывает на то, что некоторые функции TPM1 уникальны. Подобные результаты наблюдались у мух, червей, земноводных и млекопитающих, подтверждая предыдущие результаты и предполагая участие тропомиозина в широком спектре клеточных функций. Однако три коэкспрессируемых гена TMP1, 2 и 4 не могут компенсировать делецию гена TPM3 в эмбриональных стволовых клетках и доимплантационных эмбрионах мыши.
Результаты экспериментов с нокаутом генов могут быть неоднозначными и должны быть тщательно изучены. В исследованиях, в которых делеция гена приводит к летальному исходу, сначала может показаться, что продукт гена играет действительно уникальную роль. Однако летальность также может быть результатом неспособности скомпрометированной клетки экспрессировать другие изоформы для восстановления фенотипа, поскольку требуемая изоформа не экспрессируется в клетке естественным образом.
Конкретные роли и функции
Влияние на связывание актин-связывающих белков с актиновыми филаментами
Система актиновых микрофиламентов - это фундаментальная система цитоскелета, участвующая в развитии и поддержании морфологии клеток. Способность этой системы легко реагировать на клеточные сигналы и подвергаться структурной реорганизации привела к убеждению, что эта система регулирует определенные структурные изменения в различных клеточных регионах.
Внутри человека существует только шесть изоформ актина, и эти изоформы отвечают за множество уникальных и сложных клеточных структур и ключевых клеточных взаимодействий. Считается, что функция и форма актинового цитоскелета в значительной степени контролируются актин-связывающими белками (ABP), которые связаны с полимером актина. ABP - это группа белков, которые связываются с актином. Хотя тропомиозин иногда включается как АД, это не настоящее АД. Димер тропомиозина имеет очень низкое сродство к актиновой нити и не образует ван-дер-ваальсовых контактов с актином. Только образование намотки полимера тропомиозина вокруг актиновой нити обеспечивает стабильность взаимодействия тропомиозин-актиновая нить.
Многие исследования предполагают, что связывание изоформ тропомиозина с актиновым филаментом может влиять на связывание других ABP, которые вместе изменяют структуру и передают специфические свойства и, в конечном счете, специфические функции актиновому филаменту. Это продемонстрировано на нейроэпителиальных клетках, где повышенная экспрессия тропомиозина 5NM1 увеличивает рекрутирование миозина IIB, моторного белка миозина, в область конуса роста. Однако сверхэкспрессия тропомиозина Br3 имела противоположный эффект, снижая активность миозина в той же области.
В новаторском исследовании Бернштейна и Бамбурга было замечено, что актин-связывающий белок фактор деполимеризации актина (ADF) / кофилин , фактор, который способствует деполимеризации актинового филамента, конкурирует с тропомиозином за связывание с актиновым филаментом. Экспрессия тропомиозина 5NM1 в нейрональных клетках устраняет ADF / кофилин из области конуса роста, что приводит к более стабильным актиновым филаментам. Однако наблюдалась повышенная экспрессия Tropomyosin Br3 для рекрутирования ADF / cofilin на актиновые филаменты, связанные с изоформой Tropomyosin Br3 в ламеллиподии, что привело к разборке актиновых филаментов. Этот феномен, посредством которого специфическая изоформа тропомиозина направляет специфические взаимодействия между актин-связывающими белками, и актиновые филаменты наблюдались во множестве модельных систем с рядом различных связывающих белков (rev. Gunning et al., 2008). Эти взаимодействия под влиянием изоформ тропомиозина позволяют актиновым филаментам участвовать в разнообразных клеточных функциях.
Функция при сокращении скелетных мышц
Скелетная мышца состоит из крупных многоядерных клеток ( мышечных волокон ). Каждое мышечное волокно заполнено продольными рядами миофибрилл . Миофибриллы состоят из повторяющихся белковых структур или саркомеров , основной функциональной единицы скелетных мышц. Саркомер представляет собой высокоструктурированный протеиновый массив, состоящий из пересекающихся толстых и тонких нитей, где тонкие нити привязаны к структуре протеина, Z-линии . Динамическое взаимодействие между толстыми и тонкими нитями приводит к сокращению мышц.
Миозин принадлежит к семейству моторных белков, и мышечные изоформы этого семейства составляют толстую нить. Тонкая нить состоит из изоформ актина скелетных мышц. Каждый миозиновый белок "движется" вдоль тонкой актиновой нити, неоднократно связываясь с миозин-связывающими участками вдоль актиновой нити, сдвигаясь и отпуская. Фактически, толстая нить движется или скользит по тонкой нити, что приводит к сокращению мышц . Этот процесс известен как модель скользящей нити .
Связывание головок миозина с актином мышц - это строго регулируемый процесс. Тонкая нить состоит из актина, тропомиозина и тропонина. Сокращение скелетных мышц вызывается нервными импульсами, которые, в свою очередь, стимулируют высвобождение Ca 2+ . Высвобождение Ca 2+ из саркоплазматического ретикулума вызывает повышение концентрации Ca 2+ в цитозоле. Затем ионы кальция связываются с тропонином, который связан с тропомиозином. Связывание вызывает изменения в форме тропонина и впоследствии заставляет изоформу тропомиозина сдвигать свое положение на актиновой нити. Это изменение положения обнажает миозин-связывающие сайты на актиновой нити, позволяя миозиновым головкам толстой нити связываться с тонкой нитью.
Структурные и биохимические исследования показывают, что положение тропомиозина и тропонина на тонком филаменте регулирует взаимодействия между миозиновыми головками толстого филамента и сайтами связывания на актине тонкого филамента. Рентгеновская дифракция и криоэлектронная микроскопия предполагают, что тропомиозин стерически блокирует доступ миозина к актиновой нити.
Хотя эта модель хорошо известна, неясно, вызывает ли движение тропомиозина прямое взаимодействие головки миозина с актиновым филаментом. Таким образом, возникла альтернативная модель, согласно которой движение тропомиозина в филаменте функционирует как аллостерический переключатель, который модулируется путем активации связывания миозина, но функционирует не только за счет регулирования связывания миозина.
Регулирование сокращения гладкой мускулатуры
Гладкая мышца - это тип без поперечно-полосатой мышцы, и, в отличие от поперечно-полосатой мышцы, сокращение гладкой мышцы не находится под сознательным контролем. Гладкая мышца может сокращаться спонтанно или ритмично и вызываться рядом физико-химических агентов (гормоны, лекарства, нейротрансмиттеры). Гладкие мышцы находятся в стенках различных органов и трубок тела, таких как пищевод, желудок, кишечник, бронхи, уретра, мочевой пузырь и кровеносные сосуды.
Хотя гладкие мышцы не образуют регулярных массивов толстых и тонких филаментов, таких как саркомеры поперечно-полосатых мышц, сокращение по-прежнему происходит из-за того же механизма скольжения филаментов, контролируемого поперечными мостиками миозина, взаимодействующими с актиновыми филаментами. Тонкая нить гладкой мускулатуры состоит из актина, тропомиозина, кальдесмона и кальмодулина . В этом типе мышц кальдесмон и кальмодулин контролируют опосредованный тропомиозином переход между включенным и выключенным состояниями активности. Кальдесмон связывается с актином, тропомиозином, кальмодулином и миозином, из которых наиболее важны его взаимодействия с актином. На связывание кальдесмона сильно влияет тропомиозин. Кальдесмон является ингибитором актиномиозиновой АТФазы и подвижности, и как связывание актина, так и ингибирование кальдесмона значительно усиливаются в присутствии тропомиозина.
Сокращение гладкой мускулатуры инициируется высвобождением Са 2+ . Ca 2+ связывается и активирует кальмодулин, который затем связывается с кальдесмоном. Это связывание заставляет белок кальдесмона отделяться от актиновой нити, обнажая миозин-связывающие сайты на актиновой нити. Моторные головки миозина фосфорилируются киназой легкой цепи миозина , что позволяет миозиновой головке взаимодействовать с актиновой нитью и вызывать сокращение.
Роль в функции цитоскелета
Цитоскелет представляет собой сложную сеть нитей, необходимых для правильного функционирования ряда клеточных процессов, включая подвижность клеток, деление клеток, внутриклеточный транспорт и поддержание формы клетки. Цитоскелет состоит из трех различных систем филаментов: микротрубочек, промежуточных филаментов и микрофиламентов (также известных как актиновый цитоскелет). Именно динамические взаимодействия между этими нитями наделяют клетки уникальными структурами и функциями.
Ряд регуляторных механизмов, использующих многие актин-связывающие белки, эволюционировали, чтобы контролировать динамику системы актиновых филаментов. Считается, что тропомиозины играют ключевую роль в этой регуляторной системе, влияя на ассоциации актинового филамента с другими ABP. Вместе эти ассоциации наделяют филамент специфическими свойствами, позволяя этим структурам участвовать в широком спектре клеточных процессов, а также быстро реагировать на клеточные стимулы.
Роль в болезнях
Рак
Многие исследования показали, что существуют определенные изменения в репертуаре тропомиозинов, экспрессируемых в клетках, которые претерпевают клеточную трансформацию. Эти хорошо воспроизводимые результаты предполагают, что в процессе клеточной трансформации, когда нормальная клетка становится злокачественной, происходит снижение синтеза изоформ HMW тропомиозина. В первоначальных исследованиях трансформация линии клеток фибробластов эмбриона крысы REF-52 и нормальных клеток почек крысы приводила к снижению синтеза тропомиозинов HMW. В обеих этих системах подавление регуляции способствовало снижению уровней мРНК. Эти ранние результаты показали, что тропомиозины играют критическую роль в облегчении определенных процессов, происходящих во время трансформации клеток, таких как реорганизация актиновых филаментов и изменения формы клеток. Эти исследования были воспроизведены в других лабораториях и на других клеточных линиях с аналогичными результатами (обзор Gunning et al., 2008).
Кроме того, исследования выявили связь между экспрессией изоформы тропомиозина и приобретением метастатических свойств. В исследовании сравнивалась экспрессия изоформ между клеточной линией карциномы легкого Льюиса с низким и высоким уровнем метастазов. Исследование показало, что по мере того, как клетки становятся более метастатическими, наблюдается заметное снижение экспрессии белка тропомиозина 2 HMW и уровней мРНК.
Эти результаты были подтверждены на первичных опухолях и на моделях человека. Исследования рака толстой кишки и мочевого пузыря обнаружили повышенную экспрессию низкомолекулярного тропомиозина Тропомиозина 5NM1 . Повышенная экспрессия этой изоформы также наблюдалась в трансформированных фибробластах крыс, и считается, что эта изоформа необходима для подвижности высокометастатической меланомы. Кроме того, повышенная экспрессия тропомиозина 4 связана с метастазированием в лимфатические узлы при раке груди.
Все эти исследования предполагают, что изменения в экспрессии и составе изоформ тропомиозина являются неотъемлемой частью рака и его прогрессирования. Консенсус состоит в том, что в целом раковые клетки становятся более зависимыми от низкомолекулярных тропомиозинов, поскольку высокочастотные тропомиозины исчезают с увеличением злокачественности. Это открытие привело к разработке новых соединений антитропомиозина в качестве потенциальных противораковых агентов.
Аутоиммунитет
Тропомиозины причастны к аутоиммунному заболеванию, язвенному колиту , заболеванию толстой кишки, которое характеризуется язвами или открытыми язвами. Связь между этим заболеванием и тропомиозином была впервые подтверждена в исследовании, которое показало, что сыворотка крови, взятая у 95% пациентов с язвенным колитом, содержала антитела, которые положительно реагировали на тропомиозин. Дополнительные исследования подтвердили эти результаты, но также идентифицируют тропомиозин 5 и тропомиозин 1 как основные тропомиозины, участвующие в патогенезе язвенного колита. Тропомиозин 5 был связан с развитием поучита в подвздошной кишке после операции по поводу язвенного колита. Повышенное количество IgG-продуцирующих клеток в слизистой оболочке толстой кишки пациентов с язвенным колитом в значительной степени способствует выработке IgG против эпитопов, связанных с тропомиозином 5. Следовательно, тропомиозин 5 способен вызывать значительный Т-клеточный ответ. Физико-химический анализ общих структурных мотивов, присутствующих в 109 аутоантигенах человека, показал, что тропомиозины имеют наибольшее количество таких мотивов и, следовательно, очень высокую склонность действовать как аутоантигены.
Помимо той роли, которую тропомиозины играют при язвенном колите, сообщалось также о наличии антител к тропомиозину при острой ревматической лихорадке и воспалительном заболевании - синдроме Бехчета . В обоих случаях неясно, играют ли эти антитела прямую роль в патогенезе этих состояний человека или отражают высокую антигенность тропомиозинов, высвобождаемых из поврежденных клеток.
Мышечные заболевания
Немалиновая миопатия - это мышечное заболевание, которое характеризуется наличием электронно-плотных стержневых тел в волокнах скелетных мышц. Эти электронно-плотные стержневые тела состоят в основном из α-актинина и актина. Расстройство часто клинически классифицируется на несколько групп, включая легкие (типичные), промежуточные, тяжелые и взрослые; однако эти различия несколько неоднозначны, поскольку категории часто пересекаются. Причинные мутации были обнаружены в скелетном α-актинине, тропомиозине, небулине и тропонине. У людей были идентифицированы мутации как в генах γ-тропомиозина, так и в генах β-тропомиозина. Никаких мутаций в гене α-тропомиозина у людей при этом состоянии не выявлено.
Аллергия
«Моллюски» включают ракообразных и моллюсков . Тропомиозин - это белок, который в первую очередь отвечает за аллергию на моллюсков.
Тропомиозин также вызывает некоторые случаи аллергии на тараканов .
Инструменты и технологии для изучения тропомиозинов
Антитела
В научном сообществе существует большой интерес к изоформам тропомиозина, и, учитывая широкий спектр процессов, в которых, как сообщается, участвует этот белок, это неудивительно.
Одним из способов детального изучения этого белка и, что более важно, конкретных изоформ, является использование антител. Эти специфические антитела можно использовать в экспериментах по белковому блоттингу и наносить на клетки или срезы тканей и наблюдать под микроскопом. Это позволяет исследователям не только определять уровень или концентрацию изоформы или группы изоформ, но также определять клеточное расположение конкретной изоформы и ассоциации с другими клеточными структурами или белками.
В настоящее время имеется много коммерчески доступных антител; однако многие из этих антител продаются с минимальной информацией относительно антигена, используемого для повышения уровня антител, и, следовательно, специфичности изоформы, поскольку некоторые исследовательские группы разрабатывают свои собственные антитела. Прежде чем эти антитела можно будет использовать, их необходимо тщательно охарактеризовать, в ходе которого исследуют специфичность антитела, чтобы гарантировать, что антитело не вступает в перекрестную реакцию с другими тропомиозинами или другими белками.