Elastin - Elastin

Elastina
Identificadores
Apelido tropoelastinelastinELN
IDs externos GeneCards : [1]
Ortólogos
Espécies Humano Mouse
Entrez
Conjunto
UniProt
RefSeq (mRNA)

n / D

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RefSeq (proteína)

n / D

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Localização (UCSC) n / D n / D
Pesquisa PubMed n / D n / D
Wikidata
Ver / Editar Humano

A elastina é uma proteína chave da matriz extracelular . É altamente elástico e está presente no tecido conjuntivo, permitindo que muitos tecidos do corpo retomem sua forma após o alongamento ou contração. A elastina ajuda a pele a retornar à sua posição original quando é cutucada ou beliscada. A elastina também é um importante tecido de suporte de carga no corpo dos vertebrados e usada em locais onde é necessário armazenar energia mecânica. Em humanos, a elastina é codificada pelo gene ELN .

Função

O gene ELN codifica uma proteína que é um dos dois componentes das fibras elásticas . A proteína codificada é rica em aminoácidos hidrofóbicos , como glicina e prolina , que formam regiões hidrofóbicas móveis delimitadas por ligações cruzadas entre resíduos de lisina . Múltiplas variantes de transcrição que codificam diferentes isoformas foram encontradas para este gene. O precursor solúvel da elastina é a tropoelastina. A caracterização do distúrbio é consistente com um mecanismo de recuo elástico impulsionado pela entropia. Conclui-se que o distúrbio conformacional é uma característica constitutiva da estrutura e função da elastina.

Significado clínico

Deleções e mutações neste gene estão associadas à estenose aórtica supravalvar (SVAS) e à cutis laxa autossômica dominante . Outros defeitos associados na elastina incluem síndrome de Marfan , enfisema causado por deficiência de α 1 -antitripsina , aterosclerose , síndrome de Buschke-Ollendorff , síndrome de Menkes , pseudoxantoma elástico e síndrome de Williams .

Elastose

A elastose é o acúmulo de elastina nos tecidos e é uma forma de doença degenerativa . As causas são inúmeras, mas a causa mais comum é a elastose actínica da pele, também conhecida como elastose solar , que é causada pela exposição prolongada e excessiva ao sol, um processo conhecido como fotoenvelhecimento . As causas incomuns de elastose cutânea incluem elastose perfurante serpiginosa , elastose calcificada perfurante e elastose focal linear .

Causa de elastose da pele
Doença Características distintas Histopatologia
Elastose actínica
(mais comum, também chamada de elastose solar)
Elastina substituindo as fibras de colágeno da derme papilar e da derme reticular Micrografia de elastose solar.jpg
Elastose perfurante serpiginosa Fibras elásticas degeneradas e canais perfurantes transepidérmicos (a seta na imagem aponta para um deles) Histopatologia da elastose perforans serpiginosa.jpg
Elastose calcária perfurante Agrupamento de fibras elásticas curtas na derme. Histopatologia de elastose calcificada perfurante.jpg
Elastose focal linear Acúmulo de material elastótico fragmentado na derme papilar e eliminação transcutânea de fibras elastóticas. Histopatologia da elastose focal linear.jpg

Composição

Elastina esticada isolada de aorta bovina

No corpo, a elastina geralmente está associada a outras proteínas nos tecidos conjuntivos. A fibra elástica no corpo é uma mistura de elastina amorfa e fibrilina fibrosa . Ambos os componentes são feitos principalmente de aminoácidos menores , como glicina , valina , alanina e prolina . A elastina total varia de 58 a 75% do peso da artéria desengordurada seca em artérias caninas normais. A comparação entre tecidos frescos e digeridos mostra que, com 35% de tensão, um mínimo de 48% da carga arterial é transportada pela elastina e um mínimo de 43% da mudança na rigidez do tecido arterial é devido à mudança na rigidez da elastina .

Distribuição de tecido

A elastina tem uma função importante nas artérias como meio de propagação das ondas de pressão para ajudar o fluxo sanguíneo e é particularmente abundante em grandes vasos sanguíneos elásticos, como a aorta . Elastina também é muito importante para os pulmões , ligamentos elásticos , cartilagem elástica , a pele , ea bexiga . Está presente em todos os vertebrados acima dos peixes sem mandíbula .

Características

A elastina é uma proteína de vida muito longa, com meia-vida de mais de 78 anos em humanos.

Pesquisa Clinica

A viabilidade do uso de tropoelastina humana recombinante para permitir a produção de fibras de elastina para melhorar a flexibilidade da pele em feridas e cicatrizes foi estudada. Após injeções subcutâneas de tropoelastina humana recombinante em feridas recentes, verificou-se que não houve melhora na cicatriz ou na flexibilidade da cicatriz eventual.

Biossíntese

Precursores de tropoelastina

A elastina é produzida pela ligação de muitas moléculas pequenas da proteína da tropoelastina precursora solúvel (50-70 kDa ), para formar o complexo final maciço insolúvel e durável. As moléculas de tropoelastina não ligadas normalmente não estão disponíveis na célula, pois se tornam reticuladas em fibras de elastina imediatamente após sua síntese pela célula, após sua exportação para a matriz extracelular .

Cada tropoelastina consiste em uma cadeia de 36 pequenos domínios , cada um pesando cerca de 2 kDa em uma conformação de espiral aleatória . A proteína consiste em domínios hidrofóbicos e hidrofílicos alternados , que são codificados por exons separados , de modo que a estrutura do domínio da tropoelastina reflete a organização do exon do gene. Os domínios hidrofílicos contêm motivos Lys-Ala (KA) e Lys-Pro (KP) que estão envolvidos na reticulação durante a formação de elastina madura. Nos domínios KA, os resíduos de lisina ocorrem como pares ou tripletos separados por dois ou três resíduos de alanina (por exemplo, AAAKAAKAA), enquanto nos domínios KP os resíduos de lisina são separados principalmente por resíduos de prolina (por exemplo, KPLKP).

Agregação

A tropoelastina agrega-se à temperatura fisiológica devido às interações entre os domínios hidrofóbicos em um processo denominado coacervação . Este processo é reversível e termodinamicamente controlado e não requer clivagem de proteínas . O coacervato torna-se insolúvel por reticulação irreversível .

Crosslinking

Para fazer fibras de elastina maduras, as moléculas de tropoelastina são reticuladas por meio de seus resíduos de lisina com desmosina e moléculas de reticulação de isodesmosina . A enzima que realiza a reticulação é a lisil oxidase , usando uma reação de síntese de piridina Chichibabin in vivo .

Biologia molecular

Estrutura de domínio da tropoelastina humana

Em mamíferos, o genoma contém apenas um gene para a tropoelastina, denominado ELN . O gene ELN humano é um segmento de 45 kb no cromossomo 7 e tem 34 exons interrompidos por quase 700 íntrons, sendo o primeiro exon um peptídeo sinal que atribui sua localização extracelular. O grande número de íntrons sugere que a recombinação genética pode contribuir para a instabilidade do gene, levando a doenças como a SVAS . A expressão do mRNA da tropoelastina é altamente regulada em pelo menos oito locais de início de transcrição diferentes .

Variantes específicas de tecido da elastina são produzidas por splicing alternativo do gene da tropoelastina. Existem pelo menos 11 isoformas de tropoelastina humana conhecidas. essas isoformas estão sob regulação do desenvolvimento, no entanto, existem diferenças mínimas entre os tecidos no mesmo estágio de desenvolvimento.

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos

Este artigo incorpora texto da Biblioteca Nacional de Medicina dos Estados Unidos , que é de domínio público .