Troponin

Troponin เป็นหน่วยย่อยของโปรตีนทรงกลมที่ซับซ้อนสามหน่วย ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์หดตัวของกล้ามเนื้อโทรโปนินควบคุมการหดตัวของกล้ามเนื้อ มีความสำคัญอย่างยิ่งในการวินิจฉัยโรคหัวใจวาย

Troponin คืออะไร?

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของเส้นใยแอกตินโทรโปนินเป็นส่วนหนึ่งของหน่วยหดตัวของกล้ามเนื้อโครงร่างและหัวใจ มันเป็นโปรตีนทรงกลมที่ซับซ้อนซึ่งร่วมกับ F-actin และ tropomyosin สร้างเส้นใยแอกติน

เส้นใยแอกตินซึ่งทำงานร่วมกับเส้นใยไมโอซินทำให้กล้ามเนื้อหดตัว เนื่องจากความสามารถในการเริ่มหรือหยุดการหดตัวของกล้ามเนื้อโทรโปนินจึงเรียกว่าโปรตีนควบคุมกล้ามเนื้อนอกเหนือจากโทรโปมิโอซิน โทรโปนินที่ซับซ้อนของโปรตีนประกอบด้วยหน่วยย่อยสามหน่วยคือโทรโปนินที่ยับยั้ง I, โทรโปนินทีซึ่งมีหน้าที่ในการจับกับโทรโปมิโอซินและโทรโปนินที่จับกับแคลเซียม

Cardiac troponin มีบทบาทสำคัญในการวินิจฉัยภาวะหัวใจวายในกรณีฉุกเฉิน หากกล้ามเนื้อหัวใจได้รับความเสียหายหน่วยย่อย troponin I จะถูกปล่อยออกมาและสามารถตรวจพบในเลือดได้โดยการวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการ สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดความก้าวหน้าแบบคลาสสิกที่ช่วยให้แตกต่างจากความผิดปกติของกล้ามเนื้ออื่น ๆ

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

โทรโปนินเป็นส่วนหนึ่งของเส้นใยแอกตินซึ่งผ่านการมีปฏิสัมพันธ์กับเส้นใยไมโอซินทำให้กล้ามเนื้อหดตัว เส้นใยทั้งสองเป็นหน่วยหดตัวที่เล็กที่สุดของกล้ามเนื้อคือ sarcomere Troponin เป็นโปรตีนทรงกลมที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยสามหน่วยย่อย

ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างโทรโปนินที่ยับยั้ง (TnI), โทรโปนินที่จับกับโทรโปมิโอซิน (TnT) และโทรโปนินที่จับกับแคลเซียม (TnC) เปปไทด์ของโทรโปนินสามตัวติดตามโมเลกุล F-actin 7 โมเลกุลในเส้นใยอย่างสม่ำเสมอ ในฐานะที่เป็นคอมเพล็กซ์พวกมันจะอยู่ในแนวนอนเกือบในไส้หลอดแอกติน Troponin T ผูกโทรไมโอซินที่ด้านหนึ่งซึ่งผูกกับ F-actin และอีกด้านหนึ่งกับโทรโปนิน ITroponin ฉันมีความสัมพันธ์ที่ดีกับ F-actin ดังนั้นมันจึงถูกผูกไว้กับมันในสถานะที่ไม่หดตัว Troponin C ยังจับกับ troponin I และสัมผัสกับภายนอก

Troponin C เป็นหน่วยย่อยที่เล็กที่สุดและมีโดเมนที่จับกับแคลเซียม ขึ้นอยู่กับกล้ามเนื้อมีสาม isoforms ของ troponin I และ troponin T. cardiac troponin (cTn) พบได้ในกล้ามเนื้อหัวใจและมี Troponins (sTn) สองแบบที่แตกต่างกันในกล้ามเนื้อโครงร่างสำหรับเส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่างที่เร็วและช้า

ฟังก์ชันและงาน

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องหดโทรโปนินมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการหดตัวของกล้ามเนื้อ ในสภาวะที่ไม่ตื่นเต้นตำแหน่งของเธรดโทรโมโอซินจะป้องกันไม่ให้เส้นใยแอกตินจับกับหัวไมโอซิน เฉพาะเมื่อ tropomyosin ถูกดึงเข้าไปด้านในของเกลียวใยมากขึ้นโดย troponin T เท่านั้นที่เป็นที่ยึดเกาะสำหรับ myosin ที่สัมผัส การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งนี้ทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างในคอมเพล็กซ์โทรโปนินอันเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของแคลเซียม แคลเซียมจะถูกปล่อยออกสู่เส้นใยกล้ามเนื้อผ่านการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของเยื่อหุ้มพลาสมา

Troponin C เป็นตัวรับแคลเซียมในเส้นใยแอกตินเนื่องจากมีโดเมนที่จับกับแคลเซียม ในทางกลับกันนี้ประกอบด้วยโครงสร้างสองส่วนแต่ละแห่งมีสถานที่จับแคลเซียมสี่แห่ง สองไซต์ที่มีผลผูกพันเหล่านี้แต่ละไซต์มีความสัมพันธ์กันอย่างมากต่อแคลเซียมสองไซต์มีความสัมพันธ์ต่ำ เฉพาะไซต์ที่มีความสัมพันธ์ต่ำเท่านั้นที่เกี่ยวข้องในการหดตัว การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจากโทรโปนินซีไปเป็นแคลเซียมจับจะถูกส่งโดยตรงโดยโทรโปนิน T ไปยังโทรโปมิโอซินซึ่งถูกดึงเข้าไปในร่องระหว่างเส้นแอกตินและปล่อยตำแหน่งการจับสำหรับหัวไมโอซิน

ในขณะเดียวกันผลการยับยั้งของโทรโปนิน I บน ATPase จะถูกยกเลิกและสามารถแยก ATP ที่ไมโอซินเพื่อให้หัวไมโอซินหักงอ เส้นใยแอกตินถูกดึงไปตามเส้นใยไมโอซินและกล้ามเนื้อหดตัว การจับกันของไมโอซินและแอกตินถูกขัดจังหวะโดยการเพิ่ม ATP ใหม่ไปยังไมโอซิน ระดับแคลเซียมในเส้นใยกล้ามเนื้อลดลงและเส้นทรอปิโอซินจะซ่อนไซต์ที่จับไมโอซินอีกครั้ง กล้ามเนื้ออยู่ในช่วงผ่อนคลาย

โรค

ค่าโทรโปนินเป็นพารามิเตอร์การวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการที่สำคัญที่สุดสำหรับกล้ามเนื้อหัวใจตายหากกล้ามเนื้อหัวใจได้รับความเสียหายโทรโปนินของหัวใจโดยเฉพาะโทรโปนิน T และโทรโปนิน I จะถูกปล่อยออกสู่เลือด ระดับโทรโปนินสามารถระบุได้ในซีรั่มพลาสมาหรือเลือดครบส่วน

ความเข้มข้นของโทรโปนินในเลือดแสดงให้เห็นถึงลักษณะปกติหลังจากหัวใจวายดังนั้นจึงสามารถแตกต่างจากความเสียหายของกล้ามเนื้อหัวใจอื่น ๆ การเพิ่มขึ้นของโทรโปนินเกิดขึ้นประมาณ 3-8 ชั่วโมงหลังจากเริ่มมีอาการหัวใจวาย ค่าสูงสุดสามารถวัดได้ 12-96 ชั่วโมงหลังจากเริ่มต้น ใช้เวลาประมาณสองสัปดาห์เพื่อให้ระดับโทรโปนินในเลือดกลับสู่ภาวะปกติหลังจากหัวใจวาย หากระดับโทรโปนินลดลงมีโอกาสมากที่จะไม่ใช่หัวใจวาย แต่เป็นสาเหตุอื่นเช่นการยืดออกมากเกินไปการอักเสบของกล้ามเนื้อโครงร่างหรือการบาดเจ็บอื่น ๆ

ระดับโทรโปนินที่สูงขึ้นยังพบได้ในโรคอื่น ๆ อีกมากมายที่เกี่ยวข้องกับการทำลายเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ ระดับโทรโปนินจะเพิ่มขึ้นเช่นในกรณีที่มีความผิดปกติในการทำงานหรือการอักเสบของหัวใจโรคของหลอดเลือดการอักเสบหรือการบาดเจ็บที่กล้ามเนื้อโครงร่างโรคหลอดเลือดสมองความผิดปกติในการทำงานของปอดหรือแม้แต่แผลไหม้และการติดเชื้อ การเพิ่มขึ้นของโทรโปนินสำหรับอัตราการตายหลังการผ่าตัดถือเป็นปัจจัยเสี่ยงที่สำคัญ เนื่องจากมีเวลาหลายวันระหว่างการเพิ่มขึ้นของโทรโปนินและการเสียชีวิตของผู้ป่วยยาจึงสามารถแทรกแซงได้ในเวลาที่เหมาะสม

การเพิ่มขึ้นของระดับโทรโปนินหลังจากการออกกำลังกายอย่างหนักเช่นกีฬาความอดทนไม่มีค่าโรค โดยปกติค่าจะเป็นปกติภายในไม่กี่ชั่วโมงดังนั้นค่าปกติจะกลับมาหลังจากสูงสุด 72 ชั่วโมง