Proteinet titin er en viktig del av muskelsarkomerers struktur. En ny studie viser at proteinet også regulerer genekspresjon i muskelceller.
En muskels kontraktile enhet, sarkomeren, inneholder bl.a. kroppens største protein titin. Titin gir muskelsarkomeren stabilitet og elastisitet. I tillegg har proteinet en rekke bindingsseter for andre sarkomerproteiner og fungerer som en mal for sarkomerdanning. Titin inneholder også et katalytisk sete med ukjent funksjon.
I en ny studie har titins serin-/treoninkinasedomene blitt nærmere undersøkt (1). Resultatene viser at titin deltar i en viktig tilbakereguleringsmekanisme, som regulerer muskelens oppbygging i forhold til aktivitet.
– Titinmolekylet gå fra Z-linjen til M-linjen og serin-/treoninkinasedomenet ligger nær M-linjen. Studien viser at mekaniske stimuli regulerer åpning av det katalytiske setet på samme vis som kjemiske stimuli. Mekanisk åpning av setet tillater binding av sinkfingerproteinet Nbr1, som binder to andre proteiner, p62 og MURF2, og så lenge muskelen er aktiv, dvs. strekkes, blir disse proteinene bundet til muskel, sier professor Laurence Bindoff ved Nevrologisk avdeling, Haukeland Universitetssjukehus.
– Ved inaktivitet blir MURF2 ikke bundet og omlokalisert til kjernen hvor det binder transskripsjonsfaktoren serumresponsfaktor. Denne faktoren regulerer flere muskelspesifikke gener, og studien viser at ved MURF2-binding blir transkripsjon og sannsynligvis proteinsyntese av disse nedregulert. I studien undersøkte man hovedsakelig celler i kultur, men det ble også bekreftet at mutasjon i kinasedomenet kunne forårsake en autosomalt dominant muskelsykdom, som tidligere er beskrevet hos to familier.
Studien viser hvordan genekspresjon kan reguleres av mekaniske stimuli via signaloverføring fra kontraksjonsapparat til kjernen, og at titin spiller en sentral rolle. Den viser således en mekanisme hvor proteinomsetning blir regulert av muskelaktivitet. Dette kan være viktig i utviklingen av myopatier og hjertesvikt, sier Bindoff.
