Elastin

Elastin adalah protein struktural yang terlibat dalam membina tisu penghubung paru-paru, saluran darah dan kulit. Berbeza dengan kolagen, yang juga terdapat dalam tisu penghubung, sangat elastik. Rangkaian molekul elastin antara satu sama lain di kawasan ekstraselular.

Apa itu elastin?

Semua vertebrata mengandungi elastin protein serat. Ini adalah protein struktur yang bertanggungjawab untuk membentuk organ penting seperti paru-paru, saluran darah atau kulit. Bersama dengan kolagen, ia membentuk tisu penghubung organ-organ ini.

Sifat elastin dan kolagen saling melengkapi. Elastin, seperti namanya, sangat elastik berbeza dengan kolagen. Ini menjadikan tisu penghubung kulit, paru-paru dan saluran darah menjadi elastik dan lembut. Fungsi ketiga-tiga organ ini memerlukan pengubahan ukuran berterusan. Elastin terutamanya terdiri daripada asid amino alanin, glisin, prolin, valin, lisin, leusin dan isoleusin. Kawasan hidrofobik dan hidrofilik bergantian di dalam molekul.

Unit ciri empat asid amino alanin, prolin, glisin dan valin diulang dalam setiap domain hidrofobik. Kawasan hidrofilik terutamanya mempunyai lisin. Residu lisin dioksidakan menjadi alisin oleh enzim lisil oksidase. Kumpulan amino terminal digantikan oleh kumpulan karboksil. Sisa-sisa lisin dari pelbagai rantai protein bergabung antara satu sama lain untuk membentuk desmosin berbentuk cincin dan dengan itu menghubungkan silang rantai yang berbeza antara satu sama lain.

Fungsi, kesan & tugas

Sebagai protein struktur dalam tisu penghubung, elastin mempunyai tugas untuk memastikan bentuk dan keanjalan paru-paru, saluran darah dan kulit. Ketiga-tiga organ bergantung pada kelenturan tisu penghubung. Mereka berubah secara berterusan dalam jumlah.

Sebagai protein struktur, tisu penghubung mempunyai kebanyakan kolagen. Ia tahan air mata, tetapi terlalu kaku sebagai elemen struktur tunggal. Hanya gabungan sifat elastin dan kolagen yang membolehkan tisu penghubung menjadi elastik dan pada masa yang sama tahan air mata. Bahagian asas asas elastin adalah tropoelastin. Tropoelastin terdiri daripada domain hidrofobik dan hidrofilik bergantian. Ia mempunyai jisim molekul kira-kira 72 kilodalton. Rangkaian unit tropoelastine antara satu sama lain di residu lisin.

Walaupun tropoelastin larut dalam air kerana banyak domain hidrofiliknya, kelarutan air dari polimer berangkai silang ditolak. Tropoelastin terbentuk di dalam sel dan mencapai kawasan ekstraselular melalui pengangkutan membran. Di sinilah jaringan blok bangunan asas berlaku, dengan unit desmosin berbentuk cincin terbentuk di titik jaringan. Tiga residu allysine dan satu residu lisin selalu mengambil bahagian dalam pembentukan desmosin. Oleh kerana allysine adalah produk pengoksidaan lisin, empat residu lisin akhirnya dihubungkan satu sama lain.

Bentuk sambungan ini memberikan elastin keanjalan khasnya. Pautan silang juga melindungi elastin daripada denaturasi dan degradasi oleh hampir semua protease. Walau bagaimanapun, enzim elastase adalah pengecualian. Ia adalah satu-satunya protease yang mampu memecah elastin. Dengan cara ini, elastin yang dimakan melalui makanan dipecah.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Seperti yang telah disebutkan, elastin adalah komponen penting dari tisu penghubung paru-paru, saluran darah dan kulit. Ini mempengaruhi semua vertebrata. Tropoelastin blok asas tidak dapat dikesan pada tisu haiwan. Selepas penukaran residu lisin menjadi allysine oleh lysyl oxidase, tiga residu allysine segera dihubungkan silang dengan satu residu lisin. Elastin berlaku hampir secara eksklusif dalam bentuk rangkaiannya.

Walaupun begitu, pengesanan tropoelastin dalam eksperimen haiwan dengan menghalang sintesis lisil oksidase berjaya. Sekiranya enzim ini hilang, tidak ada penukaran lisin menjadi alisin dan dengan itu juga tidak ada pembentukan elastin. Kerana ketahanan elastin terhadap pemecahan oleh protease, kulit, paru-paru dan saluran darah dilindungi dengan ideal. Kesan penurunan elastase dibatasi oleh perencat elastase.

Penyakit & Gangguan

Mutasi dalam gen ELN boleh menyebabkan penyakit keturunan di mana struktur elastin berubah. Dalam apa yang disebut dermatochalasis, terdapat perubahan pada tisu penghubung, yang menampakkan diri pada kulit yang tidak elastik dan kendur yang melipat.

Penyakit ini boleh dijangkiti dan turun-temurun. Kumpulan keluarga diperhatikan. Selain banyak gejala lain, kelemahan tisu penghubung ini juga berlaku pada sindrom Williams-Beuren. Ini juga merupakan anomali keturunan elastin. Penyebab penyakit ini adalah mutasi pada kromosom 7. Selanjutnya, terdapat juga stenosis aorta kongenital, yang berdasarkan gangguan pada struktur elastin. Arteri utama jantung disempitkan. Aliran darah dari ventrikel kiri ke aliran darah tertunda.

Kerosakan jantung berlaku dalam jangka masa panjang. Lima hingga enam peratus daripada semua kecacatan jantung kongenital adalah stenosis aorta kongenital. Beberapa bentuk sindrom Ehlers-Danlos juga dianggap sebagai kerosakan elastin. Penyakit ini dicirikan oleh kulit yang dapat dileburkan, yang disebut kulit getah. Kelemahan tisu penghubung mempengaruhi banyak organ, termasuk jantung dan saluran pencernaan. Sindrom ini biasanya diwarisi sebagai sifat dominan autosomal.

Dalam sindrom Menkes yang disebut, sebagai tambahan kepada banyak gejala lain, terdapat juga kelemahan tisu penghubung, penyebabnya terdapat dalam sintesis elastin yang terganggu. Sebenarnya, sindrom Menkes dicirikan oleh gangguan penyerapan tembaga di dalam badan. Walau bagaimanapun, tembaga adalah kofaktor untuk banyak enzim. Antara lain, ini juga merangkumi lysyl oxidase. Tanpa kuprum, enzim tidak berkesan. Penukaran residu lisin menjadi alisin tidak lagi berlaku. Akibatnya, penyambungan silang residu lisin ke desmosin tidak lagi dapat berfungsi.